[科普中国]-空间晶体生长

空间晶体生长是指利用微重力物理效应，使用专用设备和技术在空间制备无缺陷的高质量的、具有独特性能的单晶体，多晶体和半导体材料的过程。

定义空间晶体生长是指利用微重力物理效应，使用专用设备和技术在空间制备无缺陷的高质量的、具有独特性能的单晶体，多晶体和半导体材料的过程1。

熔体生长法熔体生长法是最常用的晶体生长方法。在空间环境下,利用可控功率移动、梯度凝固和区域熔炼结晶等技术，降低了晶体结构缺陷的数量，使宏观与微观化学均匀性得到改善。另外，使用加籽晶的液滴凝固和浮区结晶等无容器结晶的方法也可以制备性能优异的晶体2。

溶液晶体生长对于某些类型的材料，溶液晶体生长是获得单晶体的唯一方法，与熔体生长法相比，它需要的温度较低，但是受重力的影响较大。在空间微吸力条件下、生长晶体的完整性比地面的好。另外，溶液的pH值不仅影响溶液中所有离子的平衡。还影响生长单晶的数量。

气相生长法气相生长法是用升华、化学气相输运等过程来生长晶体的方法。实验表明，在空间微重力条件下，容易形成晶核，这是地面实验中难以实现的。在空间生长的晶体的结钩具有较高的完整性，使空穴和电子的迁移均有所提高，而且获得了较长的空穴寿命，其电学参量的均匀性也高得多。因此，微重力提供了制备电子材料的理想条件3。

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学