Laser-heated pedestal growth
લેસર-હીટેડ પેડેસ્ટલ ગ્રોથ (એલ. એચ. પી. જી.) અથવા લેસર ફ્લોટિંગ ઝોન (એલ. એફ. ઝેડ.) એ સ્ફટિક વૃદ્ધિ તકનીક છે. સ્ફટિકના સાંકડા વિસ્તારને શક્તિશાળી CO2 અથવા YAG લેસરથી ઓગાળવામાં આવે છે. લેસર અને તેથી ફ્લોટિંગ ઝોન, સ્ફટિક સાથે ખસેડવામાં આવે છે. પીગળેલો પ્રદેશ તેની આગળની ધાર પર અશુદ્ધ ઘનને પીગળી જાય છે અને તેની પાછળ શુદ્ધ સામગ્રીને મજબૂત બનાવે છે. ઓગળેલા (પ્રવાહી/ઘન તબક્કા સંક્રમણ) માંથી સ્ફટિકો ઉગાડવા માટેની આ તકનીકનો ઉપયોગ સામગ્રી સંશોધનમાં થાય છે. ફાયદા આ તકનીકના મુખ્ય ફાયદાઓ ઉચ્ચ ખેંચાણ દર (પરંપરાગત ઝોક્રાલ્સ્કી તકનીક કરતા 60 ગણો વધારે) અને ખૂબ ઊંચા ગલનબિંદુઓ સાથે સામગ્રી ઉગાડવાની સંભાવના છે. વધુમાં, એલ. એચ. પી. જી. એક ક્રુસિબલ-મુક્ત તકનીક છે, જે એક સ્ફટિકને ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને ઓછા તણાવ સાથે ઉગાડવાની મંજૂરી આપે છે. સ્ફટિકોના ભૌમિતિક આકાર (આ તકનીક નાના વ્યાસનું ઉત્પાદન કરી શકે છે), અને ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ, એલ. એચ. પી. જી. દ્વારા ઉત્પાદિત એક-સ્ફટિક તંતુઓ (એસ. સી. એફ.) ને ઘણા ઉપકરણોમાં, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-ગલન-બિંદુ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતા જથ્થાબંધ સ્ફટિકો માટે યોગ્ય અવેજી બનાવે છે. જો કે, એક-સ્ફટિક તંતુઓમાં તકનીકી ઉપકરણોમાં તેમના વિકલ્પ તરીકે જથ્થાબંધ સ્ફટિકોની તુલનામાં સમાન અથવા શ્રેષ્ઠ ઓપ્ટિકલ અને માળખાકીય ગુણો હોવા આવશ્યક છે. વૃદ્ધિની પરિસ્થિતિઓને કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરીને આ હાંસલ કરી શકાય છે. ઓપ્ટિકલ તત્વો 1980 સુધી, લેસર-ગરમ સ્ફટિક વૃદ્ધિ સ્ત્રોત સામગ્રી પર કેન્દ્રિત માત્ર બે લેસર બીમનો ઉપયોગ કરતી હતી. આ સ્થિતિએ પીગળેલા ઝોનમાં ઉચ્ચ રેડિયલ થર્મલ ઢાળ પેદા કર્યો, જે પ્રક્રિયાને અસ્થિર બનાવે છે. બીમની સંખ્યા વધારીને ચાર કરવાથી સમસ્યાનું સમાધાન થયું નહીં, જો કે તેનાથી વૃદ્ધિની પ્રક્રિયામાં સુધારો થયો. લેસર-હીટેડ સ્ફટિક વૃદ્ધિ તકનીકમાં સુધારો ફેજર એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો, જેમણે રિફ્લેક્સીકોન તરીકે ઓળખાતા એક ખાસ ઓપ્ટિકલ ઘટકનો સમાવેશ કર્યો હતો, જેમાં મોટા કોએક્સિયલ શંકુ વિભાગથી ઘેરાયેલા આંતરિક શંકુનો સમાવેશ થાય છે, જે બંને પ્રતિબિંબિત સપાટીઓ સાથે હોય છે. આ ઓપ્ટિકલ તત્વ નળાકાર લેસર બીમને મોટા વ્યાસની હોલો સિલિન્ડર સપાટીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ઓપ્ટિકલ ઘટક પીગળેલા ઝોન પર લેસર ઊર્જાના રેડિયલ વિતરણને મંજૂરી આપે છે, રેડિયલ થર્મલ ઢાળ ઘટાડે છે. આ તકનીકમાં અક્ષીય તાપમાનનો ઢાળ 10000 °C/સે. મી. જેટલો ઊંચો જઈ શકે છે, જે પરંપરાગત સ્ફટિક વૃદ્ધિ તકનીકો (10-100 °C/સે. મી.) ની સરખામણીમાં ખૂબ ઊંચો છે. સંવહન ઝડપ એલ. એચ. પી. જી. તકનીકની એક વિશેષતા એ છે કે મારંગોની સંવહનને કારણે પ્રવાહી તબક્કામાં તેની ઊંચી સંવહન ઝડપ છે. તે જોવાનું શક્ય છે કે તે ખૂબ જ ઝડપથી ફરે છે. જ્યારે તે સ્થિર દેખાય છે ત્યારે પણ તે હકીકતમાં તેની ધરી પર ઝડપથી ફરે છે. સ્ફટિકીય માળખું સ્ફટિકીય સ્ફટિકીકરણ અને ઇજનેરી પાસાઓ અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ માઇક્રો-પુલિંગ-ડાઉન ન્યુક્લિયેશન પ્રોટોક્રિસ્ટલાઇન રિક્રિસ્ટલાઇઝેશન (ધાતુશાસ્ત્ર) સીડ ક્રિસ્ટલ સંદર્ભો સ્ફટિકશાસ્ત્ર સામગ્રી વિજ્ઞાન ખનિજશાસ્ત્ર સ્ફટિકીય વૃદ્ધિની પદ્ધતિઓ