种晶

✍ dations ◷ 2025-04-03 16:52:30 #种晶

晶种是一小块单晶或多晶（通常是单晶），像种子般用来成长与自身相同材料、相同晶体结构的大晶体。无论把晶种浸入过饱和溶液，或使晶种与熔融材料接触并冷却，或者让材料蒸气在晶种表面沉积，皆能成长出大晶体。晶种效果背后的理论，从化合物与过饱和溶液（或与蒸气）的分子间物理交互作用衍生而来。在溶液中，自由的可溶分子（溶质）在随机流动中自由移动。此随机流动允许两个或更多的化合物分子有机会交互作用。这种交互作用可以强化分离的分子之间的分子间作用力并形成晶格的基础。然而将晶种置入溶液会使随机分子间的碰撞与交互作用减少，促进再结晶过程。借由引入已有秩序的晶体，分子间不用太仰赖随机流动就可以很容易地进行交互作用。在溶液中这种溶质发展出晶格的相变化被称为成核。简言之，晶种效果就是缩短了再结晶过程中的成核时间。在半导体产业中，常用的柴可拉斯基法与布里奇曼-史托巴格法就是用小晶种长出大人造胚晶或晶锭（英语：ingot）的运用实例。

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