本書是一本關(guān)于晶體生長基本概念和技術(shù)的著名著作,書中對晶體生長的理論和實(shí)踐進(jìn)行了系統(tǒng)的全面的敘述,對廣大讀者有重要的參考價值。本書由結(jié)晶過程和晶體生長兩大部分組成。第一部分包含平衡、成核和外延、生長機(jī)制、雜質(zhì)、質(zhì)量和熱輸運(yùn)、生長外形及其穩(wěn)定性、缺陷的產(chǎn)生和團(tuán)塊結(jié)晶等。第二部分介紹了氣相生長、溶液生長和熔體生長。本書可供固體物理、材料科學(xué)、晶體學(xué)、金屬學(xué)、礦物學(xué)、化學(xué)等專業(yè)的教師、研究生、本科生作為教材或教學(xué)參考書,并可供有關(guān)科技人員參考。
【編輯薦語】
一本關(guān)于晶體生長基本概念和技術(shù)的名著,書中對晶體生長的理論和實(shí)踐進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的敘述。
【圖書特色】
(1)晶體學(xué)是關(guān)于晶體的科學(xué),與之相關(guān)的分支學(xué)科非常多,涉及領(lǐng)域特別廣;
(2)本書是晶體學(xué)的國際名著,由蘇聯(lián)科學(xué)院院士、蘇聯(lián)科學(xué)院晶體學(xué)研究所所長B·K·伐因斯坦主編,一大批科學(xué)家參與編寫;
(3)中文版由德高望重的吳自勤教授領(lǐng)銜翻譯,其他譯者還有洪永炎、孫霞、高琛、何維等教授;
(4)作者把晶體學(xué)看成一門統(tǒng)一的科學(xué),在相互聯(lián)系之中講述晶體學(xué)的所有分支學(xué)科,闡明晶體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性和多樣性的物理含義,力圖使讀者能從中得到晶體學(xué)所有重要問題的基本知識。
高琛,博士,研究員,博士生導(dǎo)師,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室副主任,致力于發(fā)展同步輻射在組合新材料方法中的應(yīng)用,獲得中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程、國家杰出青年科學(xué)基金、創(chuàng)新研究群體等的資助。吳自勤,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)基礎(chǔ)物理中心退休教授。畢業(yè)于吉林大學(xué)物理學(xué)系,曾任中國科學(xué)院結(jié)構(gòu)分析中心開放實(shí)驗(yàn)室主任,《物理》期刊主編,曾出版《薄膜物理》《微分析物理及應(yīng)用》《現(xiàn)代晶體學(xué)(第1卷)》《現(xiàn)代晶體學(xué)(第2卷)》。叢書主編伐因斯坦是俄羅斯科學(xué)院院士,俄羅斯科學(xué)院晶體學(xué)研究所所長;這一分冊的主編契爾諾夫是俄羅斯科學(xué)院晶體學(xué)研究所的研究員,其研究方向是流體力學(xué)和等離子體物理,1998年獲得俄羅斯科學(xué)技術(shù)獎。
譯者的話
序
前言
第1章 平衡
1.1 相平衡
1.1.1 單元系
1.1.2 多元系
1.1.3 結(jié)晶壓強(qiáng)
1.2 表面能和周期性鍵鏈
1.2.1 表面能
1.2.2 周期性鍵鏈和表面能估算
1.2.3 表面能各向異性
1.3 表面的原子結(jié)構(gòu)
1.3.1 表面組態(tài)及其能量
1.3.2 吸附層
1.3.3 臺階粗糙度
1.3.4 表面粗糙度
1.4 考慮表面能的相平衡晶體的平衡外形
1.4.1 在彎曲表面下的相平衡
1.4.2 晶體的平衡外形
1.4.3 平均剝離功 平衡外形的獲得
1.4.4 平衡外形的實(shí)驗(yàn)觀察
第2章 成核和外延
2.1 均勻成核
2.1.1 成核功和速率 核的大小和形狀
2.1.2 氣相臨界過飽和度和亞穩(wěn)邊界
2.1.3 凝聚相中成核
2.1.4 瞬變成核過程
2.2 非均勻成核
2.2.1 成核功和速率 核的大小和形狀
2.2.2 成核的原子圖像 團(tuán)簇
2.2.3 綴飾 生長的起始階段
2.2.4 熔體中固體表面的活性
2.3 外延
2.3.1 主要現(xiàn)象
2.3.2 熱力學(xué)
2.3.3 動力學(xué)
2.3.4 錯配位錯和贗同構(gòu)條件
第3章 生長機(jī)制
3.1 晶體的垂直生長和逐層生長
3.1.1 垂直生長和逐層生長的條件
3.1.2 垂直生長的動力學(xué)系數(shù)
3.1.3 層狀生長和表面生長速率的各向異性
3.2 不同相中的逐層生長
3.2.1 氣相生長
3.2.2 溶液生長
3.2.3 熔體生長
3.3 層源和面生長速率
3.3.1 核
3.3.2 位錯
3.3.3 面生長的動力學(xué)系數(shù)和各向異性
3.3.4 層源的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
3.4 層狀生長表面的形貌
3.4.1 研究生長過程和表面的光學(xué)方法
3.4.2 氣相生長時的臺階、鄰晶丘和位錯的形成
3.4.3 動力學(xué)波和宏觀臺階
3.4.4 表面熔化
第4章 雜質(zhì)
4.1 雜質(zhì)對生長過程的影響
4.1.1 平衡的移動
4.1.2 吸附
4.1.3 生長速度、外形和雜質(zhì)濃度的關(guān)系
4.2 雜質(zhì)的俘獲:分類和熱力學(xué)
4.2.1 分類
4.2.2 熱力學(xué)
4.2.3 晶體一熔體系的平衡雜質(zhì)分布
4.2.4 晶體一溶液系的平衡雜質(zhì)分布
4.2.5 表面層中的平衡
4.2.6 雜質(zhì)粒子的相互作用
4.3 雜質(zhì)的俘獲:動力學(xué)
4.3.1 表面過程
4.3.2 脈沖退火
4.3.3 母相介質(zhì)的擴(kuò)散
4.3.4 實(shí)驗(yàn)分布系數(shù)
第5章 質(zhì)量和熱輸運(yùn)生長外形及其穩(wěn)定性
5.1 結(jié)晶中質(zhì)量和熱量的傳遞
5.1.1 停滯溶液 動力學(xué)范疇和擴(kuò)散范疇
5.1.2 攪動溶液 阻抗總和
5.1.3 熔體中的動力學(xué)范疇和擴(kuò)散范疇
5.1.4 多面體的擴(kuò)散場
5.2 生長外形
5.2.1 動力學(xué)
5.2.2 周期鍵鏈(PBC)法決定晶體慣態(tài)
5.2.3 Bravais-Donnay-Harker'法則
5.2.4 生長條件的影響
5.2.5 小面化效應(yīng)
5.3 生長外形的穩(wěn)定性
5.3.1 球體
5.3.2 多面體
5.3.3 平面
第6章 缺陷的產(chǎn)生
6.1 夾雜物
6.1.1 母相溶液夾雜物
6.1.2 外來粒子夾雜物
6.2 位錯內(nèi)應(yīng)力晶粒間界
6.2.1 籽晶中的位錯
6.2.2 表面過程中位錯的發(fā)生
6.2.3 位錯的取向
6.2.4 熱應(yīng)力
6.2.5 與空位和雜質(zhì)有關(guān)的位錯
6.2.6 晶粒間界
第7章 團(tuán)塊結(jié)晶學(xué)
7.1 凝固動力學(xué)和晶粒尺寸
7.2 幾何選擇和鑄錠的形成
7.3 熱和質(zhì)量的傳遞
7.4 成熟(聚結(jié))
7.5 非金屬工業(yè)結(jié)晶學(xué)原理
第8章 氣相生長
8.1 概述
8.2 氣相結(jié)晶的物理化學(xué)基礎(chǔ)
8.2.1 表面活性以及襯底和晶種的制備
8.2.2 分子束粒子流密度介質(zhì)中材料的濃度
8.2.3 晶體結(jié)構(gòu)的完整性最小、最大和最佳過飽和度 外延溫度
8.2.4 異質(zhì)外延生長
8.2.5 非晶襯底上的取向結(jié)晶
8.3 物理氣相淀積
8.3.1 分子束方法
8.3.2 陰極濺射
8.3.3 在密封系統(tǒng)中的氣相結(jié)晶
8.3.4 流氣結(jié)晶
8.4 化學(xué)氣相淀積(CVD)
8.4.1 化學(xué)輸送
8.4.2 氣相分解法
8.4.3 氣相合成法
8.5 外界輔助的氣相生長
8.6 通過液相區(qū)的氣相結(jié)晶
8.6.1 氣一液一固(VI。s)生長機(jī)制的一般介紹
8.6.2 VI。S過程的生長動力學(xué)
8.6.3 VLs機(jī)制和晶須生長的基本規(guī)律
8.6.4 受控晶須生長
8.6.5 晶片、外延膜、大塊晶體生長中VI.。S機(jī)制的作用
第9章 溶液生長
9.1 溶液生長晶體的物理化學(xué)基礎(chǔ)
9.1.1 生長方法分類和熱力學(xué)條件
9.1.2 溶液生長的機(jī)制
9.2 低溫水溶液生長
9.2.1 低溫水溶液生長晶體的方法
9.2.2 KDP和ADP晶體的生長
9.3 水熱溶液中的生長和合成
9.3.1 水熱溶液中的晶體生長方法
9.3.2 水熱法生長晶體的裝置
9.3.3 水熱溶劑 溶劑特性
9.3.4 結(jié)晶物同礦化劑的相互作用
9.3.5 晶體的水熱生長
9.3.6 水熱晶體的缺陷及消除方法
9.3.7 一些水熱法生長的晶體
9.4 高溫溶液生長(熔鹽生長)
第10章 熔體生長
10.1 熔體單晶生長的物理化學(xué)基礎(chǔ)
10.1.1 熔體的狀態(tài)
10.1.2 容器材料
10.1.3 結(jié)晶氣氛
10.2 熔體生長單晶的主要方法
10.2.1 凱羅泡洛斯法和提拉法
10.2.2 斯托克巴杰一布里奇曼方法
10.2.3 焰熔法
10.2.4 區(qū)熔法
10.2.5 晶體和熔體內(nèi)的熱傳遞
10.2.6 溫度控制和穩(wěn)定系統(tǒng)
10.2.7 生長單晶的自動控制系統(tǒng)
10.2.8 生長方法的選擇
10.3 熔體生長晶體的缺陷和晶體實(shí)際結(jié)構(gòu)的控制方法
10.3.1 外來夾雜物
10.3.2 雜質(zhì)
10.3.3 殘余應(yīng)力、位錯和晶粒間界
參考文獻(xiàn)
參考書刊
譯后記