लेजर-हीटेड पेडस्टल ग्रोथ

लेजर-हीटेड पेडस्टल ग्रोथ (LHPG) या लेजर फ्लोटिंग ज़ोन (LFZ) एक क्रिस्टल वृद्धि  तकनीक है। एक क्रिस्टल का एक संकीर्ण क्षेत्र एक शक्तिशाली कार्बन डाइऑक्साइड लेजर | सीओ से पिघलाया जाता है 2 या येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट लेजर। लेज़र और इसलिए जोन पिघलता है, क्रिस्टल के साथ ले जाया जाता है। पिघला हुआ क्षेत्र अशुद्ध ठोस को उसके आगे के किनारे पर पिघला देता है और उसके पीछे जमी हुई शुद्ध सामग्री का आभास छोड़ जाता है। सामग्री अनुसंधान में पिघल (तरल / ठोस चरण संक्रमण) से बढ़ते क्रिस्टल के लिए इस तकनीक का उपयोग किया जाता है।

लाभ
इस तकनीक का मुख्य लाभ उच्च खींचने की दर (पारंपरिक Czochralski तकनीक से 60 गुना अधिक) और बहुत उच्च गलनांक वाली सामग्री के बढ़ने की संभावना है।  इसके अलावा, एलएचपीजी एक क्रूसिबल-मुक्त तकनीक है, जो एकल क्रिस्टल को उच्च शुद्धता और कम तनाव के साथ उगाने की अनुमति देती है।

क्रिस्टल का ज्यामितीय आकार (तकनीक छोटे व्यास का उत्पादन कर सकती है), और कम उत्पादन लागत, एलएचपीजी द्वारा उत्पादित सिंगल-क्रिस्टल फाइबर (एससीएफ) को कई उपकरणों में बल्क क्रिस्टल के लिए उपयुक्त विकल्प बनाती है, विशेष रूप से वे जो उच्च-पिघलने बिंदु का उपयोग करते हैं। | गलनांक सामग्री। हालांकि, तकनीकी उपकरणों में उनके स्थानापन्न करने के लिए बल्क क्रिस्टल की तुलना में सिंगल-क्रिस्टल फाइबर में समान या बेहतर ऑप्टिकल और संरचनात्मक गुण होने चाहिए। यह विकास स्थितियों को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके प्राप्त किया जा सकता है।

ऑप्टिकल तत्व
1980 तक, लेज़र-हीटेड क्रिस्टल ग्रोथ में स्रोत सामग्री पर केंद्रित केवल दो लेज़र बीम का उपयोग किया जाता था। इस स्थिति ने पिघले हुए क्षेत्र में एक उच्च रेडियल थर्मल ग्रेडिएंट उत्पन्न किया, जिससे प्रक्रिया अस्थिर हो गई। बीमों की संख्या बढ़ाकर चार करने से समस्या का समाधान नहीं हुआ, हालांकि इसने विकास प्रक्रिया में सुधार किया। फेजर एट अल द्वारा लेजर-हीटेड क्रिस्टल ग्रोथ तकनीक में सुधार किया गया था। जिन्होंने एक विशेष ऑप्टिकल घटक को शामिल किया, जिसे reflexicon  के रूप में जाना जाता है, जिसमें एक आंतरिक शंकु होता है जो एक बड़े समाक्षीय शंकु खंड से घिरा होता है, दोनों परावर्तक सतहों के साथ। यह ऑप्टिकल तत्व बेलनाकार लेजर बीम को एक बड़े व्यास की खोखली सिलेंडर सतह में परिवर्तित करता है। यह ऑप्टिकल घटक रेडियल थर्मल ग्रेडियेंट को कम करने, पिघला हुआ क्षेत्र पर लेजर ऊर्जा के रेडियल वितरण की अनुमति देता है। इस तकनीक में अक्षीय तापमान प्रवणता 10000 °C/cm तक जा सकती है, जो पारंपरिक क्रिस्टल विकास तकनीकों (10–100 °C/cm) की तुलना में बहुत अधिक है।

संवहन गति
एलएचपीजी तकनीक की एक विशेषता मारंगोनी प्रभाव के कारण तरल चरण में इसकी उच्च संवहन गति है। यह देखा जा सकता है कि यह बहुत तेजी से घूमता है। यहां तक ​​कि जब यह स्थिर दिखाई देता है, यह वास्तव में अपनी धुरी पर तेजी से घूम रहा है।

यह भी देखें

 * स्फटिक की संरचना
 * क्रिस्टलीय
 * क्रिस्टलीकरण और क्रिस्टलीकरण (इंजीनियरिंग पहलू)
 * आंशिक क्रिस्टलीकरण (रसायन विज्ञान)
 * माइक्रो-पुलिंग-डाउन
 * केंद्रक
 * प्रोटोक्रिस्टलाइन
 * पुनर्संरचना (धातु विज्ञान)
 * बीज क्रिस्टल