补充资料：晶体生长动力学

晶体生长动力学
kinetics of crystal growth

晶体生长动力学kineties of erystal盯owth阐述晶体生长速率与生长驱动力之间关系的学科。晶体上晶面的微观结构(在原子尺度上是光滑的还是粗糙的)，决定晶面的生长机制，不同的生长机制具有不同的动力学规律。生长驱动力是流体分子转变成晶相时，引起吉布斯自由能的降低。它与生长系统偏离平衡状态的平衡参量(如熔体生长系统的过冷度、气相生长和溶液生长系统的过饱和度)成比例。因此，生长动力学是描述不同生长机制晶面的生长速率与过冷或过饱和度之间的关系。 20世纪20年代，W.科塞尔(Kossel)与1.N.斯特兰斯基(Stranski)开始对完整晶体生长微观理论的研究。他们首先指出了台阶与扭折在完整晶体生长中的作用，扭折是光滑晶面上的生长位置。1949年F.C.夫兰克(Frank)发展了非完整晶体的生长理论，提出螺位错在晶面上形成永远填不满的台阶，促进实际晶体光滑晶面的生长，解释了在低于临界驱动力下，仍能观察到晶体生长的实验事实。1951年W.K.伯顿(Burton)、N.卡夫雷拉(Cabrera)和夫兰克发表论文《晶体生长与界面平衡结构》，全面论述了完整晶体和非完整晶体光滑界面的结构和生长动力学(简称BCF理论)，奠定了光滑界面生长动力学的理论基础。粗糙界面生长动力学是在1900年H.A.威尔逊(Wilson)和1932年只.H.弗伦克尔(中peHKob)发表的论文基础上发展起来的。因此，粗糙界面生长动力学又称威尔逊-弗伦克尔生长动力学。 界面的微观结构可分为粗糙和光滑两种，它们的生长机制和动力学规律各不相同。在粗糙界面上的任何位置，其吸附分子的势能都是相等的，因而界面上处处是生长位置。粗糙界面的生长是连续过程，界面生长速率与过冷度或过饱和度成正比，因而它的动力学规律是线性的。光滑界面上不同位置的吸附分子具有不同的势能。界面上一般的晶格位置的势能最高，台阶次之，扭折处势能最低，扭折是生长位置。扭折沿台阶运动，台阶沿界面运动，台阶扫过整个晶面后消失，这时晶体便生长了一个晶面高度。晶体要继续生长，必须通过二维成核形成新的台阶圈。这就是完整晶体的光滑界面二维成核生长机制。这机制生长过程是不连续的。其生长动力学规律具有指数关系。在实际晶体中，存在着缺陷，界面上往往有螺位错露头。这时位错提供了永不消失的台阶，不需要二维成核，晶体就能沿着螺蜷状台阶，绕着螺位错露头点生长一层层螺蜷晶面。这就是实际晶体的位错生长机制。晶体的生长速率与生长驱动力是抛物线关系。对于实际晶体生长，近年还提出了其他的生长机制及其动力学规律。(洪静芬)

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