高温氧化物晶体生长速度的本征波动性机理研究

晶体生长过程中固液界面移动速度的波动，是产生晶体缺陷的主要原因之一，它影响到最终晶体的结构和性能。在稳定的生长条件下如何限制界面移动速度的本征性波动，对于获得高质量单晶材料是至关重要的。本项目利用高温晶体生长光学实时观察系统，以BaB2O4，KNbO3等具有优异光学性能的氧化物单晶材料的高温熔液生长为研究对象，探索高温条件下晶体生长的本征波动性规律，对高温熔液中高度在微米尺度的亚宏观晶体台阶运动行为进行动态实时观察，分析生长动力学和热力学因素对高温台阶运动的影响以及台阶动力学理论在高温熔液生长中的适用性，结合晶体表面纳米级高度台阶聚并形貌的原子力显微镜分析，寻求晶体生长本征波动性的物理机制。该项研究将突破由于缺乏高温条件下台阶运动规律的了解而引起晶体尺寸、质量等方面的局限，在物理上为改进高温熔液晶体生长技术和制备完整的晶体材料提供可能的新思路以及可靠的实验依据。