لیزر کرسٹل کی گروتھ تھیوری

بیسویں صدی کے آغاز میں کرسٹل کی نمو کے عمل کو کنٹرول کرنے کے لیے جدید سائنس اور ٹیکنالوجی کے اصولوں کو مسلسل استعمال کیا گیا اور کرسٹل کی ترقی فن سے سائنس کی طرف بڑھنے لگی۔ خاص طور پر 1950 کی دہائی کے بعد سے، سنگل کرسٹل سلیکون کی نمائندگی کرنے والے سیمی کنڈکٹر مواد کی ترقی نے کرسٹل گروتھ تھیوری اور ٹیکنالوجی کی ترقی کو فروغ دیا ہے۔ حالیہ برسوں میں، مختلف قسم کے کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹرز اور دیگر الیکٹرانک مواد، آپٹو الیکٹرانک مواد، نان لائنر آپٹیکل مواد، سپر کنڈکٹنگ مواد، فیرو الیکٹرک مواد، اور دھاتی سنگل کرسٹل مواد کی ترقی نے نظریاتی مسائل کی ایک سیریز کو جنم دیا ہے۔ اور کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی کے لیے زیادہ سے زیادہ پیچیدہ تقاضے پیش کیے جاتے ہیں۔ کرسٹل گروتھ کے اصول اور ٹیکنالوجی پر تحقیق تیزی سے اہمیت اختیار کر گئی ہے اور جدید سائنس اور ٹیکنالوجی کی ایک اہم شاخ بن گئی ہے۔
فی الحال، کرسٹل کی ترقی نے آہستہ آہستہ سائنسی نظریات کا ایک سلسلہ تشکیل دیا ہے، جو کرسٹل کی ترقی کے عمل کو کنٹرول کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. تاہم، یہ نظریاتی نظام ابھی تک کامل نہیں ہے، اور ابھی بھی بہت سا مواد موجود ہے جو تجربے پر منحصر ہے۔ لہذا، مصنوعی کرسٹل کی ترقی کو عام طور پر دستکاری اور سائنس کا ایک مجموعہ سمجھا جاتا ہے.
مکمل کرسٹل کی تیاری کے لیے درج ذیل شرائط کی ضرورت ہوتی ہے۔
1. رد عمل کے نظام کے درجہ حرارت کو یکساں طور پر کنٹرول کیا جانا چاہئے۔ مقامی اوور کولنگ یا زیادہ گرمی کو روکنے کے لیے، یہ کرسٹل کے نیوکلیشن اور نمو کو متاثر کرے گا۔
2. بے ساختہ نیوکلیشن کو روکنے کے لیے کرسٹلائزیشن کا عمل ہر ممکن حد تک سست ہونا چاہیے۔ کیونکہ ایک بار جب اچانک نیوکلیشن ہوجاتا ہے تو بہت سے باریک ذرات بنتے ہیں اور کرسٹل کی نشوونما میں رکاوٹ بنتے ہیں۔
3. کولنگ ریٹ کو کرسٹل نیوکلیشن اور گروتھ ریٹ کے ساتھ میچ کریں۔ کرسٹل یکساں طور پر بڑھے ہیں، کرسٹل میں کوئی ارتکاز میلان نہیں ہے، اور ساخت کیمیائی تناسب سے انحراف نہیں کرتی ہے۔
کرسٹل کی ترقی کے طریقوں کو ان کے بنیادی مرحلے کی قسم کے مطابق چار زمروں میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے، یعنی پگھلنے کی ترقی، حل کی ترقی، بخارات کے مرحلے کی ترقی اور ٹھوس مرحلے کی ترقی۔ یہ چار قسم کے کرسٹل نمو کے طریقے کنٹرول کے حالات میں تبدیلی کے ساتھ درجنوں کرسٹل نمو کی تکنیکوں میں تیار ہوئے ہیں۔
عام طور پر، اگر کرسٹل کی نمو کا پورا عمل گل جاتا ہے، تو اس میں کم از کم درج ذیل بنیادی عمل شامل ہونے چاہئیں: محلول کی تحلیل، کرسٹل گروتھ یونٹ کی تشکیل، گروتھ میڈیم میں کرسٹل گروتھ یونٹ کی نقل و حمل، کرسٹل کی نمو کی حرکت اور امتزاج۔ کرسٹل کی سطح پر عنصر اور کرسٹل کی ترقی کے انٹرفیس کی منتقلی، تاکہ کرسٹل کی ترقی کا احساس ہو.