Teória rastu laserových kryštálov

Na začiatku dvadsiateho storočia sa princípy modernej vedy a techniky neustále využívali na riadenie procesu rastu kryštálov a rast kryštálov sa začal vyvíjať z umenia do vedy. Najmä od 50. rokov 20. storočia vývoj polovodičových materiálov reprezentovaných monokryštálovým kremíkom podporil rozvoj teórie a technológie rastu kryštálov. V posledných rokoch viedol vývoj rôznych zložených polovodičov a iných elektronických materiálov, optoelektronických materiálov, nelineárnych optických materiálov, supravodivých materiálov, feroelektrických materiálov a kovových monokryštálových materiálov k sérii teoretických problémov. A na technológiu rastu kryštálov sa kladú čoraz zložitejšie požiadavky. Výskum princípov a technológií rastu kryštálov sa stal čoraz dôležitejším a stal sa dôležitou oblasťou modernej vedy a techniky.
V súčasnosti rast kryštálov postupne vytvoril sériu vedeckých teórií, ktoré sa používajú na riadenie procesu rastu kryštálov. Tento teoretický systém však ešte nie je dokonalý a stále existuje veľa obsahu, ktorý závisí od skúseností. Preto sa umelý rast kryštálov vo všeobecnosti považuje za kombináciu remeselného spracovania a vedy.
Príprava kompletných kryštálov vyžaduje nasledujúce podmienky:
1. Teplota reakčného systému by mala byť rovnomerne regulovaná. Aby sa zabránilo lokálnemu podchladeniu alebo prehriatiu, ovplyvní to nukleáciu a rast kryštálov.
2. Proces kryštalizácie by mal byť čo najpomalší, aby sa zabránilo spontánnej nukleácii. Pretože akonáhle dôjde k spontánnej nukleácii, vytvorí sa veľa jemných častíc, ktoré bránia rastu kryštálov.
3. Prispôsobte rýchlosť chladenia rýchlosti nukleácie a rastu kryštálov. Kryštály rastú rovnomerne, v kryštáloch nie je koncentračný gradient a zloženie sa neodchyľuje od chemickej proporcionality.
Metódy rastu kryštálov možno rozdeliť do štyroch kategórií podľa typu ich materskej fázy, a to rast v tavenine, rast v roztoku, rast v plynnej fáze a rast v pevnej fáze. Tieto štyri typy metód rastu kryštálov sa so zmenami v kontrolných podmienkach vyvinuli do desiatok techník rastu kryštálov.
Vo všeobecnosti, ak sa celý proces rastu kryštálov rozloží, mal by zahŕňať aspoň tieto základné procesy: rozpúšťanie rozpustenej látky, tvorba rastovej jednotky kryštálov, transport rastovej jednotky kryštálov v rastovom médiu, rast kryštálov. Pohyb a kombinácia prvkov na povrchu kryštálov a prechod rozhrania rastu kryštálov, aby sa dosiahol rast kryštálov.