
[晶体] 单晶
Single Crystal, Substrate, Optico-Electronics, Film, Epitaxy.
单晶,衬底,光电子,薄膜,外延。
This paper is based on the fast growth method of KDP single crystal.
本文是建立在KDP晶体快速生长方法基础之上。
A set for measuring single crystal fiber (SCF) loss spectra is described.
本文描述了一套用以测量单晶光纤损耗谱的装置。
It is a single crystal and can be made with high brightness and cleanness.
它是单晶体,可以制得极高的光洁度。
The drawing of single crystal silicon in a closed thermal system is described.
本文介绍采用密闭热系统拉晶工艺拉制硅单晶的情况。
单晶(single crystal)是指内部原子或分子在整个材料中均按照完全相同的方向和周期排列,形成高度有序、无晶界的晶体结构。这种结构使其在物理、化学和电学性质上表现出显著的各向异性(即性质随方向变化),与多晶材料(由多个晶粒组成)形成鲜明对比。
原子级长程有序性
单晶中所有晶胞(晶体最小重复单元)的空间取向完全一致,不存在晶界(晶粒间的界面)。这种连续性结构可通过X射线衍射(XRD)或电子背散射衍射(EBSD)技术验证。
来源:国际晶体学联合会(IUCr)《晶体学术语手册》
各向异性表现
由于原子排列方向单一,单晶的力学强度、电导率、热膨胀系数等性质随晶体学方向(如、方向)显著变化。例如,硅单晶的杨氏模量在<111>方向比<100>方向高约20%。
来源:美国国家标准与技术研究院(NIST)材料数据库
半导体工业
硅单晶圆片是集成电路的核心基板,其无晶界结构可减少电子散射,提升芯片性能。全球90%以上的半导体器件基于直拉法(Czochralski法)生长的硅单晶制造。
来源:IEEE《电子器件汇刊》
高温合金领域
镍基单晶高温合金(如CMSX-4)用于涡轮发动机叶片,无晶界可避免高温蠕变断裂,工作温度可达1100°C以上。
来源:《冶金与材料学报A》
光学器件
红宝石(Cr³⁺掺杂Al₂O₃单晶)是激光器的核心增益介质,其均匀结构可产生高相干性激光。
来源:美国光学学会(OSA)《光学材料快报》
技术标准参考:ASTM International F26标准(晶体生长工艺规范)
特性 | 单晶 | 多晶 |
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结构完整性 | 无晶界,长程有序 | 含晶界,短程有序 |
力学性能 | 高抗蠕变,低疲劳裂纹扩展 | 晶界易引发断裂 |
电学性能 | 载流子迁移率高 | 晶界散射导致电阻增大 |
单晶材料的价值源于其完美的周期性结构,使其成为高端科技领域不可替代的功能材料。当前研究聚焦于大尺寸、低缺陷密度单晶的制备技术,以满足第三代半导体(如SiC、GaN)的发展需求。
"Single crystal" 是由两个词组成的专业术语,以下是详细解释:
如需进一步了解单晶硅的工业应用或软件操作,可参考材料科学教材或访问中的权威词典。
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