Synthetic single crystals are widely used in materials research as well as commercial applications. Preparation of single crystals with desired physical chemical properties and minimum concentration of structural defects plays a key role in various fields, namely electronics. The course gives information about formation of ordered crystal structure in various systems, crystals growth methods, preparation of single crystals for various applications, and methods used for preparation of single crystal thin films. The course includes excursions, in which commercial plants producing single crystals are visited.
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Syntetické monokrystaly nalézají široké uplatnění v materiálovém výzkumu i technické praxi, v řadě oborů hraje příprava krystalů s minimalizovaným počtem poruch a požadovanými fyzikálními vlastnostmi zásadní roli (např. v elektronice). V rámci přemětu by posluchači měli získat základní informace o růstu uspořádané krystalické fáze v různých systémech, o technologických postupech používaných k pěstování monokrystalů pro různé aplikace i o metodách přípravy tenkých monokrystalických vrstev. Během výuky jsou plánovány exkurze do provozů firem zabývajících se výrobou monokrystalů.
Aim of the course -
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Students will be able to:
know the methods and technologies used for single crystals growth;
choose suitable method and equipment for preparation of desired materials.
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Studenti budou umět:
orientovat se v technologických postupech používaných pro pěstování monokrystalů
vybrat vhodné metody a zařízení pro přípravu určitého typu materiálu
Literature -
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
R: Šesták J., Strnad Z., Tříska A. a kol., Speciální technologie a materiály, Academia Praha, 1993, 8020001484
R: Novotný J., Základní procesy růstu monokrystalů pro optoelektroniku, Academia Praha, 2003, 8020010300
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Z: Šesták J., Strnad Z., Tříska A. a kol., Speciální technologie a materiály, Academia Praha, 1993, 8020001484
Z: Novotný J., Základní procesy růstu monokrystalů pro optoelektroniku, Academia Praha, 2003, 8020010300
Learning resources -
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Study support ESO http://eso.vscht.cz/
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Studijní portál ESO http://eso.vscht.cz/
Requirements to the exam - Czech
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
Účast na exkurzích, alternativně písemná seminární práce, ústní zkouška.
Syllabus -
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
1. Crystallization: nucleation, models of crystal growth, phase diagrams.
2. Formation of single crystals in solid, recrystallization.
3. Crystal growth from solutions, methods for preparation of single crystals.
4. Flux growth, transport reactions.
5. Hydrothermal synthesis.
6. Methods of growing crystals under high pressure.
7. Crystal growth from melts using spontaneous crystallization.
8. Crystal growth from melts using temperature gradient.
9. Czochralsi method.
10. Verneuil method.
11. Zone melting: purification of crystals and single crystal growth.
12. Crystal growth from the vapor phase.
13. Epitaxy, preparation of single crystal thin films.
14. Whiskers.
Last update: Fialová Jana (04.01.2018)
1. Tvorba krystalizačních zárodků, teorie růstu krystalů, fázové rovnováhy
2. Příprava monokrystalů v pevné fázi, rekrystalizace
3. Krystalizace z roztoků, metody používané při přípravě monokrystalů
4. Krystalizace látek rozpuštěných v cizích taveninách, transportní reakce
5. Hydrotermální syntéza
6. Příprava krystalů za vysokých tlaků
7. Příprava monokrystalů z tavenin spontánní krystalizací
8. Příprava monokrystalů z tavenin pomocí teplotního gradientu
9. Czochralskiho metoda
10. Verneuilova metoda
11. Rafinace látek a příprava monokrystalů zonálním tavením