1. 과포화 :
결정 성장이 발생하기 위해서는 용액 또는 용융물이 과포화 상태에 있어야하며, 이는 평형 상태에서 보유 할 수있는 것보다 더 용해 된 물질을 함유 함을 의미합니다. 이 고농도는 결정 형성에 대한 원동력을 제공합니다.
2. 온도 :
온도는 결정 성장에서 중요한 역할을합니다. 그것은 용액/용융물에서 용질 종의 용해도 및 확산에 영향을 미칩니다. 일반적으로 높은 온도는 용해도를 증가시키고 결정화의 구동력을 감소시키는 반면, 낮은 온도는 결정 성장을 선호합니다.
3. 냉각 속도 :
용액 또는 용융물의 냉각 속도는 결정 성장 속도 및 결과 결정 크기에 영향을 미칩니다. 빠른 냉각은 더 빠른 결정화와 더 작은 결정의 형성으로 이어진다. 느린 냉각은 크리스탈 격자가 정리 될 수있는 더 많은 시간을 허용하여 더 큰 결정을 만듭니다.
4. 불순물 및 첨가물 :
불순물과 첨가제의 존재는 결정 성장에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 일부 불순물은 핵 생성 부위로서 작용하여 결정 성장을 촉진하는 반면, 다른 불순물은 결정 형성을 억제 할 수 있습니다. 계면 활성제 또는 중합체와 같은 첨가제는 결정의 표면 에너지 및 성장 동역학을 변형시켜 형태 및 특성을 변경할 수 있습니다.
5. 기판 :
결정이 자라는 기질 또는 표면은 결정의 방향, 모양 및 구조에 영향을 줄 수 있습니다. 특정 기판은 바람직한 핵 형성 부위를 제공하고 특정 결정면의 성장을 촉진 할 수 있습니다. 기질과 결정 사이의 격자 일치 또는 화학적 상호 작용은 또한 성장 과정에 영향을 줄 수 있습니다.
6. 압력 :
열수 또는 고압 성장 기술과 같은 고압이 관여하는 시스템에서 압력은 물질의 용해도 및 위상 행동에 영향을 줄 수 있습니다. 압력의 변화는 결정 구조, 안정성 및 형태를 변화시킬 수 있습니다.
7. 전기 및 자기장 :
전기 또는 자기장을 적용하면 특정 재료의 결정 성장에 영향을 줄 수 있습니다. 이들 필드는 결정 격자 내의 이온 성 또는 분자 상호 작용에 영향을 줄 수있어 특정 결정 방향, 모양 또는 특성 변화를 초래합니다.
8. 교반 및 대류 :
용액 또는 용융물을 혼합하면 용질 종의 균일 한 분포를 제공하고, 농도 구배를 감소시키고, 국소 과포화의 발생을 최소화함으로써 결정 성장에 영향을 줄 수 있습니다. 교반은 또한 더 큰 결정을 작은 결정으로 분해하여 더 큰 결정의 형성을 방지 할 수 있습니다.
이러한 요소를 이해하고 제어하면 연구원과 산업은 반도체, 제약, 광학 재료 및 고급 기술을위한 기능 재료와 같은 다양한 응용 분야의 결정 성장 공정을 조정할 수 있습니다.
