應(yīng)用物質(zhì)升華再結(jié)晶的原理制備單晶的方法。物質(zhì)通過熱的作用，在熔點(diǎn)以下由固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接 轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，而后在一定溫度條件下重新再結(jié)晶，稱升華再結(jié)晶。1891年R.洛倫茨（Lorenz）利用升華再結(jié)晶的基本原理生長(zhǎng)硫化物小的晶體。1950年D.C. 萊諾爾茲（Reynolds）以粉末狀CdS為原料用升華再 結(jié)晶方法制備了3X3火6mm的塊狀CdS晶體。1961 年W.W.培皮爾（PIPer）用標(biāo)準(zhǔn)升華再結(jié)晶的方法 生長(zhǎng)了直徑為13mm的CdS單晶。升華再結(jié)晶法已成 為生長(zhǎng)H一硯族化合物半導(dǎo)體單晶材料的主要方法 之一。 物質(zhì)在升華過程中，外界要對(duì)固態(tài)物質(zhì)作功，使其 內(nèi)能增加，溫度升高。為使物質(zhì)的分子氣化，單位物質(zhì) 所吸收的熱量必須大于升華熱（即熔解熱和氣化熱之 和），以克服固態(tài)物質(zhì)的分子與周圍分子的親合力和環(huán) 境的壓強(qiáng)等作用。獲得足夠能量的分子，其熱力學(xué)自由 能大大增加。當(dāng)密閉容器的熱環(huán)境在升華溫度以上時(shí)， 該分子將在容器的自由空間內(nèi)按布朗運(yùn)動(dòng)規(guī)律擴(kuò)散。如 果在該容器的另一端創(chuàng)造一個(gè)可以釋放相變潛熱（即相 變過程中單位物質(zhì)放出的熱量）的環(huán)境，則將發(fā)生凝華 作用而生成凝華核即晶核。在生長(zhǎng)單晶的情況下，釋放 相變潛熱，一般采用使帶冷指的錐形體或帶冷指的平面 處于一定的溫度梯度內(nèi)，并使尖端或平面的一點(diǎn)溫度最 低，此處形成晶核的幾率最大。根據(jù)科賽爾結(jié)晶生長(zhǎng)理 論，一旦晶核形成，新的二維核將沿晶核周邊階梯繼續(xù) 進(jìn)行排列，當(dāng)生長(zhǎng)一層分子后，在其平坦的結(jié)晶面上將 有新的二維核形成，進(jìn)而生成另一層新的分子層。決定 晶體生長(zhǎng)的3個(gè)基本要素是表征系統(tǒng)自由能變化的臨界 半徑、二維核存在的幾率和二維核形成的頻度醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。升華再 結(jié)晶法可用于熔點(diǎn)下分解壓力大的材料，如制備CdS、 ZnS、Cdse等單晶。其缺點(diǎn)是生成速率慢，生長(zhǎng)條件 難以控制。最 低，此處形成晶核的幾率最大。根據(jù)科賽爾結(jié)晶生長(zhǎng)理 論，一旦晶核形成，新的二維核將沿晶核周邊階梯繼續(xù) 進(jìn)行排列，當(dāng)生長(zhǎng)一層分子后，在其平坦的結(jié)晶面上將 有新的二維核形成，進(jìn)而生成另一層新的分子層。決定 晶體生長(zhǎng)的3個(gè)基本要素是表征系統(tǒng)自由能變化的臨界 半徑、二維核存在的幾率和二維核形成的頻度。升華再 結(jié)晶法可用于熔點(diǎn)下分解壓力大的材料，如制備CdS、 ZnS、Cdse等單晶。其缺點(diǎn)是生成速率慢，生長(zhǎng)條件 難以控制。