XX. mendearen hasieran, zientzia eta teknologia modernoaren printzipioak etengabe erabili ziren kristalen hazkuntza-prozesua kontrolatzeko, eta kristalen hazkuntza artetik zientziara eboluzionatzen hasi zen. Batez ere 1950eko hamarkadatik aurrera, silizio kristalinoak ordezkatutako erdieroale materialen garapenak kristalen hazkuntzaren teoriaren eta teknologiaren garapena sustatu du. Azken urteotan, hainbat konposatu erdieroale eta beste material elektroniko, material optoelektroniko, material optiko ez-lineal, material supereroale, material ferroelektriko eta metal kristalino material garatzeak arazo teoriko sorta bat ekarri du. Eta gero eta eskakizun konplexuagoak planteatzen dira kristalen hazkuntza-teknologiarentzat. Kristalen hazkuntzaren printzipio eta teknologiari buruzko ikerketa gero eta garrantzitsuagoa bihurtu da eta zientzia eta teknologia modernoaren adar garrantzitsu bihurtu da.
Gaur egun, kristalen hazkuntzak pixkanaka teoria zientifiko sorta bat eratu du, kristalen hazkuntza prozesua kontrolatzeko erabiltzen direnak. Hala ere, sistema teoriko hau ez da oraindik perfektua, eta oraindik esperientziaren araberako eduki asko dago. Hori dela eta, kristal artifizialaren hazkuntza, oro har, artisautza eta zientziaren konbinaziotzat hartzen da.
Kristal osoak prestatzeko baldintza hauek behar dira:
1. Erreakzio-sistemaren tenperatura modu uniformean kontrolatu behar da. Tokiko gehiegi hoztea edo gehiegi berotzea saihesteko, kristalen nukleazioan eta hazkuntzan eragina izango du.
2. Kristalizazio prozesua ahalik eta motelena izan behar da nukleazio espontaneoa saihesteko. Izan ere, nukleazio espontaneoa gertatzen denean, partikula fin asko sortuko dira eta kristalen hazkundea oztopatu egingo dute.
3. Lotu hozte-abiadura kristalen nukleazioarekin eta hazkuntza-abiadurarekin. Kristalak modu uniformean hazten dira, ez dago kontzentrazio-gradienterik kristaletan, eta konposizioa ez da proportzionaltasun kimikotik aldentzen.
Kristalen hazkuntza-metodoak lau kategoriatan sailka daitezke, beren jatorrizko fasearen motaren arabera: urtutako hazkuntza, disoluzio-hazkuntza, lurrun-faseko hazkuntza eta fase solido-hazkuntza. Lau kristalen hazkuntza-metodo mota hauek dozenaka kristalen hazkuntza-teknika bihurtu dira, kontrol-baldintzetan izandako aldaketekin.
Oro har, kristalen hazkuntza-prozesu osoa deskonposatzen bada, gutxienez oinarrizko prozesu hauek barne hartu beharko lituzke: solutuaren disoluzioa, kristalen hazkuntza-unitatearen eraketa, kristalen hazkuntza-unitatearen garraioa hazkuntza-ingurunean, kristalen hazkuntza Elementuaren mugimendua eta konbinazioa kristalaren gainazalean eta kristalen hazkuntza-interfazearen trantsizioa, kristalen hazkuntza gauzatzeko.
Argitaratze data: 2022ko abenduak 7