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半导体材料：2晶体生长02晶体生长2.1晶体生长的热力学条件：1 在相平衡下，不会有相的改变，也不会有晶体生长。2 热力学认为，晶体生长是一个动态过程，是从非平衡态到平衡态的过渡过程。3 只有在旧相处于过饱和时（比如过冷）才会结晶。晶体生长方式：1固相生长： 高T，P石墨 金刚石2液相生长：降温高温下饱和食盐水 食盐结晶3气象生长：CVD晶体生长的热力学条件：1气固 P1P0 加压2溶液中生长晶体 过饱和3熔体中生长 降温这些操作都会使自由能G降低。2.2晶核的形成 在晶体生长的过程中，新相核的发生和长大称为成核过程，成核又可分为均匀成核和非均匀成核。均匀成核：在一定的过饱和度，过冷度条件下，由体系直接形成的晶核叫均匀成核，又叫自发成核。非均匀成核：在体系中存在外来质点（尘埃，固体颗粒，籽晶等），在外来质点上成核叫非均匀成核或非自发成核。讲均匀成核 介绍非均匀成核。均匀成核：1单个晶核的形成例 气固相变 一定温度下气体分子能量有一定分布状态有能量起伏和涨落能量低的分子 “小集团” 形成稳定晶核晶胚 再拆散成单分子能量分析：对小集团1 分子之间聚集在一起是一个凝固过程。凝固过程中分子之间互相聚集，使得体积自由能GV 减小。 但由于新相的生长会形成气固界面，需要一定的表面能 GS GV 使得体系总的自由能降低。 GS使得体系总的自由能升高。总自由能G= GV+ GS对于r的半径球体，G=4/3r3gV+4r2 gV：单位体积变化所引起体积自由能的变化， 是负值。 ： 单位表面能，是正值。解释图 rO 临界半径 rO的物理意义 r ro 的晶胚 长大的几率大 因为这样G r = ro 的晶核叫临界晶核临界晶核的特点是：长大和消失的几率相等dG/dr=08r+4r2gV=0 ro=2/gVGo=4ro2/3=1/3Gso体系自由能刚好是其变面能的1/3，其余2/3Gso被GV体积自由能抵消，在临界状态下成核必须提供1/3的表面能。这
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