Kristallzüchtung   

Art: Praktikum

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Inhalt:
Grundlagen der Kristallzüchtung: Chemisches Potential, Phasendiagramme, freie Enthalpie, homogene und heterogene Keimbildung, Ostwaldsche Stufenregel, Ostwaldreifung; Gitterenergie, Born-Haber-Kreisprozess, Kossel-Stranski-Modell, Baufehler, morphologische Stabilität, Facettenbildung, Wachstumslinien; Segregation von Verunreinigungen und Dotierstoffen, Verteilungskoeffizienten, diffuse und konvektive Transportmechanismen, gerichtete Erstarrung, Zonenmethoden, radiale Segregation, Mikrosegregation, konstitutionelle Unterkühlung. Kristallzüchtungsmethoden: Nacken-Kyropoulos, Czochralski, Bridgman, Dradient Freeze, Zonenschmelzen, Floating-Zone, Stepanov, Verneuil; Lösungszüchtung aus wässriger Lösung, Hydrothermalzüchtung; Hochdruckverfahren (Diamant); Sublimations- und chemischer Transport über die Gasphase; Epitaxieverfahren. (Prof. Cröll)

Contents:
Crystal crowth fundamentals: chemical potential, phase diagrams, Gibbs free energy; homogeneous and heterogeneous nucleation, Ostwald step rule, Ostwald ripening; lattice energy, Born-Haber process, Kossel-Stranski model, lattice defects, morphological stability, faceting, growth lines; impurity and dopant segregation, segregation coefficients, diffusive and convective transport, directional and zone methods, radial segregation, microscopic segregation, constitutional supercooling.
Crystal growth methods: Nacken-Kyropoulos, Czochralski, Bridgman, Gradient Freeze, zone melting, floating zone, shaped growth, Verneuil; aqueous, hydrothermal and high temperature solution growth; high pressure growth (diamond); physical vapor transport and chemical vapor deposition; epitaxial methods.

(Prof. Cröll)