एकल क्रिस्टल: Difference between revisions

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{{short description|Material with a continuous, unbroken crystal lattice}}[[:hi:पदार्थ विज्ञान|पदार्थ विज्ञान]] में, '''एकल क्रिस्टल''' एक ऐसी पदार्थ है जिसमें पूरे नमूने की [[ क्रिस्टल लैटिस |क्रिस्टल लैटिस]] निरंतर और नमूने के किनारों तक अखंड होती है, जिसमें कण की कोई सीमा नहीं होती है।<ref name=":02">RIWD. "Reade Advanced Materials – Single Crystals". ''www.reade.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref>
{{more citations needed|date=February 2010}}


{{Crystallization}}
कण की सीमाओं से जुड़े [[:hi:क्रिस्टलोग्राफिक दोष|दोषों]] की अनुपस्थिति मोनोक्रिस्टल को अद्वितीय गुण दे सकती है, विशेष रूप से यांत्रिक, ऑप्टिकल और विद्युत, जो [[:hi:क्रिस्टलकी|क्रिस्टलोग्राफिक]] संरचना के प्रकार के आधार पर [[:hi:एनिस्ट्रोपिक|अनिसोट्रोपिक]] भी हो सकती है।<ref name=":52">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref> विशेष रूप से प्रकाशिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में कुछ रत्नों को बहुमूल्य बनाने के अतिरिक्त, इन गुणों का उपयोग औद्योगिक रूप से तकनीकी अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।<ref>"Single Crystals – Alfa Chemistry". ''www.alfa-chemistry.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref>
सामग्री विज्ञान में, एक एकल-क्रिस्टल, या मोनोक्रिस्टलाइन, [[ ठोस ]] एक ऐसी सामग्री है जिसमें पूरे नमूने की [[ क्रिस्टल लैटिस ]] निरंतर और नमूने के किनारों तक अखंड होती है, जिसमें कोई अनाज सीमा नहीं होती है।<ref name=":0">आरआईडब्ल्यूडी। उन्नत सामग्री पढ़ें - एकल क्रिस्टल। www.reade.com. 2021-02-28 को पुनः प्राप्त किया गया।<ref name=":5" />इन गुणों का, कुछ रत्नों को कीमती बनाने के अलावा, औद्योगिक रूप से तकनीकी अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से प्रकाशिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में।<ref>"Single Crystals – Alfa Chemistry". ''www.alfa-chemistry.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref>
चूँकि [[ एन्ट्रापी ]] प्रभाव ठोस पदार्थों की सूक्ष्म संरचना में कुछ खामियों की उपस्थिति का पक्ष लेते हैं, जैसे कि अशुद्धता, अमानवीय तनाव और क्रिस्टलोग्राफिक दोष जैसे [[ अव्यवस्था ]], सार्थक आकार के पूर्ण एकल क्रिस्टल प्रकृति में अत्यधिक दुर्लभ हैं।<ref name=":5" />आवश्यक प्रयोगशाला स्थितियां अक्सर उत्पादन की लागत में इजाफा करती हैं। दूसरी ओर, अपूर्ण एकल क्रिस्टल प्रकृति में विशाल आकार तक पहुंच सकते हैं: कई [[ खनिज ]] प्रजातियां जैसे [[ फीरोज़ा ]], [[ जिप्सम ]] और [[ स्फतीय ]] कई मीटर के पार क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए जाने जाते हैं।<ref name=":6">शुद्ध तत्व एकल क्रिस्टल - अल्फा रसायन। www.alfa-chemistry.com। 2021-02-28 को पुनः प्राप्त।</ref><ref name=":0" />


एकल क्रिस्टल के विपरीत एक [[ अनाकार संरचना ]] है जहां परमाणु स्थिति केवल लघु-श्रेणी के क्रम तक सीमित होती है।<ref name=":3">4.1: परिचय। इंजीनियरिंग लिब्रेटेक्स। 2019-02-08। 2021-02-28 को लिया गया। </ref> दो चरम सीमाओं के बीच में पॉली[[ स्फटिक ]]ाइन मौजूद है, जो कई छोटे क्रिस्टल से बना होता है जिन्हें [[ पाली क्रिस्टलीय ]] [[ पैराक्रिस्टलाइन ]] चरणों के रूप में जाना जाता है।<ref name=":1">DoITPoMS - टीएलपी पुस्तकालय सामग्री के परमाणु पैमाने की संरचना। www.doitpoms.ac.uk। 2021-02-28 को लिया गया।</ref> सिंगल क्रिस्टल में आमतौर पर विशिष्ट समतल फलक और कुछ समरूपता होगी, जहां चेहरों के बीच के कोण इसके आदर्श आकार को निर्धारित करेंगे। अपवर्तक और परावर्तक गुणों का लाभ उठाने के लिए रत्न अक्सर क्रिस्टलोग्राफिक विमानों के साथ कृत्रिम रूप से कटे हुए एकल क्रिस्टल होते हैं।<ref name=":1" />
क्योंकि [[:hi:एन्ट्रॉपी|एन्ट्रोपिक]] प्रभाव ठोस पदार्थों की सूक्ष्म संरचना में कुछ खामियों की उपस्थिति का पक्ष लेते हैं, जैसे कि [[अशुद्धियाँ]], अमानवीय तनाव और क्रिस्टलोग्राफिक दोष जैसे कि अव्यवस्था, सार्थक आकार के पूर्ण एकल क्रिस्टल प्रकृति में अत्यधिक दुर्लभ हैं।<ref name=":53">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref> प्रयोगशाला प्रायः उत्पादन की लागत को जोड़ती हैंl दूसरी ओर, अपूर्ण एकल क्रिस्टल प्रकृति में विशाल आकार तक पहुंच सकते हैं: कई [[:hi:खनिज|खनिज]] के प्रकार जैसे [[:hi:बेरिल|बेरिल]], [[जिप्सम]] और [[:hi:फेल्सपार|फेल्डस्पार]] कई मीटर के पार क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए जाने जाते हैं। <ref name=":62">"Pure Element Single Crystals – Alfa Chemistry". ''www.alfa-chemistry.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref> <ref name=":03">RIWD. "Reade Advanced Materials – Single Crystals". ''www.reade.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref><ref name=":12">"DoITPoMS – TLP Library Atomic Scale Structure of Materials". ''www.doitpoms.ac.uk''. Retrieved 2021-02-28.</ref>


एकल क्रिस्टल के विपरीत एक अनाकार संरचना है जहां परमाणु स्थिति केवल लघु-श्रेणी के क्रम तक सीमित होती है।<ref name=":32">"4.1: Introduction". ''Engineering LibreTexts''. 2019-02-08. Retrieved 2021-02-28.</ref> दो छोरों के बीच में ''[[:hi:polycrystalline|पॉलीक्रिस्टलाइन]]'' उपस्थित होती है, जो कई छोटे क्रिस्टल से बनी होती है जिन्हें ''[[:hi:स्फटिक|क्रिस्टलीय]]'' और ''[[:hi:पैराक्रिस्टलाइन|पैराक्रिस्टलाइन]]'' चरणों के रूप में जाना जाता है।<ref name=":12" /> एकल क्रिस्टल में आमतौर पर विशिष्ट समतल फलक और कुछ समरूपता होगी, जहाँ चेहरों के बीच के कोण इसके आदर्श आकार को निर्धारित करेंगे। अपवर्तक और परावर्तक गुणों का लाभ उठाने के लिए रत्न प्रायः क्रिस्टलोग्राफिक विमानों के साथ कृत्रिम रूप से कटे हुए एकल क्रिस्टल होते हैं।
== <small>उत्पादन विधियां</small> ==


== छोटा सम्मिलित उत्पादन के तरीके/छोटासम्मिलित ==
यद्यपि आधुनिक तकनीक के साथ वर्तमान विधियां अत्यंत परिष्कृत हैं, क्रिस्टल विकास की उत्पत्ति 2500 BCE (बीसीइ) पूर्व में क्रिस्टलीकरण द्वारा नमक शुद्धिकरण के लिए वापस खोजी जा सकती है। जलीय घोल का उपयोग करने वाली एक अधिक उन्नत विधि 1600 CE में प्रारम्भ की गई थी, जबकि पिघल और वाष्प विधियाँ 1850 CE के आसपास प्रारम्भ हुईं।<ref name=":22">(2007) Growing Single Crystals. In: Ceramic Materials. Springer, New York, NY. {{doi|10.1007/978-0-387-46271-4_29}}</ref>
 
यद्यपि आधुनिक तकनीक के साथ वर्तमान विधियां अत्यंत परिष्कृत हैं, क्रिस्टल विकास की उत्पत्ति 2500 ईसा पूर्व में क्रिस्टलीकरण द्वारा नमक शुद्धिकरण के लिए वापस खोजी जा सकती है। जलीय घोल का उपयोग करने वाली एक अधिक उन्नत विधि 1600 CE में शुरू की गई थी, जबकि पिघल और वाष्प विधियाँ 1850 CE के आसपास शुरू हुईं।<ref name=":2">(2007) ग्रोइंग सिंगल क्रिस्टल्स। में: सिरेमिक सामग्री। स्प्रिंगर, न्यूयॉर्क, एनवाई। {{doi|10.1007/978-0-387-46271-4_29}}</ref>
[[File:Single Crystal Growth Methods Flow Chart .png|thumb|329x329px|सिंगल-क्रिस्टल ग्रोथ मेथड्स ट्री डायग्राम]]
[[File:Single Crystal Growth Methods Flow Chart .png|thumb|329x329px|सिंगल-क्रिस्टल ग्रोथ मेथड्स ट्री डायग्राम]]
बुनियादी क्रिस्टल विकास विधियों को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जिसके आधार पर वे कृत्रिम रूप से उगाए जाते हैं: पिघल, ठोस, वाष्प और घोल।<ref name=":5" />बड़े एकल क्रिस्टल (उर्फ [[ बाउल (क्रिस्टल) ]]) का उत्पादन करने के लिए विशिष्ट तकनीकों में शामिल हैं [[ Czochralski प्रक्रिया ]] | Czochralski प्रक्रिया (CZ), फ्लोटिंग ज़ोन (या ज़ोन मूवमेंट), और ब्रिजमैन-स्टॉकबर्गर तकनीक। डॉ. टील और डॉ. लिटिल ऑफ़ बेल टेलीफ़ोन लेबोरेटरीज ने सबसे पहले Ge और Si सिंगल क्रिस्टल बनाने के लिए Czochralski पद्धति का उपयोग किया था।<ref>Teal, G.K. and Little, J.B. (1950) “Growth of germanium single crystals,” ''Phys. Rev.'' 78, 647. Teal and Little of Bell Telephone Laboratories were the first to produce single crystals of Ge and Si by the Cz method.</ref> क्रिस्टलीकरण के अन्य तरीकों का उपयोग पदार्थ के भौतिक गुणों के आधार पर किया जा सकता है, जिसमें [[ जलतापीय संश्लेषण ]], [[ उच्च बनाने की क्रिया (रसायन विज्ञान) ]], या बस पुनर्रचना (रसायन विज्ञान) | विलायक-आधारित क्रिस्टलीकरण शामिल हैं।<ref>Miyazaki, Noriyuki (2015-01-01), Rudolph, Peter (ed.), "26 – Thermal Stress and Dislocations in Bulk Crystal Growth", ''Handbook of Crystal Growth (Second Edition)'', Handbook of Crystal Growth, Boston: Elsevier, pp. 1049–1092, {{doi|10.1016/b978-0-444-63303-3.00026-2}}, {{ISBN|978-0-444-63303-3}}, retrieved 2021-02-28</ref> उदाहरण के लिए, एक संशोधित Kyropoulos विधि का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले 300 किलो नीलम एकल क्रिस्टल को विकसित करने के लिए किया जा सकता है।<ref name=":7">ज़ालोज़नी, यूजीन (13 जुलाई, 2015)। मोनोक्रिस्टल 300 किलोग्राम केवाई नीलम क्रिस्टल के साथ उच्च मात्रा वाले एलईडी और ऑप्टिकल अनुप्रयोगों को सक्षम बनाता है। एलईडी की पत्रिका। 27 फरवरी, 2021 को लिया गया।</ref> वर्न्युइल विधि, जिसे ज्वाला-संलयन विधि भी कहा जाता है, का उपयोग 1900 की शुरुआत में CZ से पहले माणिक बनाने के लिए किया गया था।<ref name=":2" />दाईं ओर का चित्र अधिकांश पारंपरिक तरीकों को दिखाता है। रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) जैसी नई सफलताओं के साथ-साथ विभिन्न विविधताएँ और मौजूदा तरीकों में बदलाव आया है। इन्हें आरेख में नहीं दिखाया गया है।
मूल क्रिस्टल विकास विधियों को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जिसके आधार पर वे कृत्रिम रूप से उगाए जाते हैं: पिघल, ठोस, वाष्प और घोल।<ref name=":54">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref> बड़े एकल क्रिस्टल ([[:hi:बाउल (क्रिस्टल)|बाउल्स]]) का उत्पादन करने के लिए विशिष्ट तकनीकों में सम्मिलित हैं ज़ोक्राल्स्की प्रक्रिया (CZ), फ्लोटिंग ज़ोन (या ज़ोन मूवमेंट), और ब्रिजमैन तकनीक। डॉ. टील और डॉ. लिटिल ऑफ़ बेल टेलीफ़ोन लेबोरेटरीज ने सबसे पहले Ge और Si सिंगल क्रिस्टल बनाने के लिए ज़ोक्राल्स्की पद्धति का उपयोग किया था।<ref>Teal, G.K. and Little, J.B. (1950) “Growth of germanium single crystals,” ''Phys. Rev.'' 78, 647. Teal and Little of Bell Telephone Laboratories were the first to produce single crystals of Ge and Si by the Cz method.</ref> [[हाइड्रोथर्मल संश्लेषण]], उच्च बनाने की क्रिया, या बस [[:hi:पुन: क्रिस्टलीकरण (रसायन विज्ञान)|विलायक-आधारित क्रिस्टलीकरण]] सहित पदार्थ के भौतिक गुणों के आधार पर क्रिस्टलीकरण के अन्य तरीकों का उपयोग किया जा सकता है।<ref>Miyazaki, Noriyuki (2015-01-01), Rudolph, Peter (ed.), "26 – Thermal Stress and Dislocations in Bulk Crystal Growth", ''Handbook of Crystal Growth (Second Edition)'', Handbook of Crystal Growth, Boston: Elsevier, pp. 1049–1092, {{doi|10.1016/b978-0-444-63303-3.00026-2}}, {{ISBN|978-0-444-63303-3}}, retrieved 2021-02-28</ref> उदाहरण के लिए, एक संशोधित [[:hi:किरोपोलोस विधि|किरोपोलोस प्रक्रिया]] का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले 300 किलो नीलम एकल क्रिस्टल विकसित करने के लिए किया जा सकता है।<ref name=":72">Zalozhny, Eugene (Jul 13th, 2015). "Monocrystal enables high-volume LED and optical applications with 300-kg KY sapphire crystals". ''LED's Magazine''. Retrieved February 27, 2021.</ref> [[:hi:वर्न्यूइल विधि|वर्न्यूइल विधि]], जिसे ज्वाला-संलयन विधि भी कहा जाता है, का उपयोग 1900 की शुरुआत में सीजेड से पहले माणिक बनाने के लिए किया गया था।<ref name=":23">(2007) Growing Single Crystals. In: Ceramic Materials. Springer, New York, NY. {{doi|10.1007/978-0-387-46271-4_29}}</ref> दाईं ओर का चित्र अधिकांश पारंपरिक तरीकों को दिखाता है। रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) जैसी नई सफलताओं के साथ-साथ विभिन्न विविधताएँ और उपस्थित तरीकों में बदलाव आया है। इन्हें आरेख में नहीं दिखाया गया है।


[[Image:Quartz synthese.jpg|thumb|हाइड्रोथर्मल संश्लेषण द्वारा विकसित एक सिंगल-क्रिस्टल [[ क्वार्ट्ज ]] बार]]
[[Image:Quartz synthese.jpg|thumb|हाइड्रोथर्मल संश्लेषण द्वारा विकसित एक सिंगल-क्रिस्टल [[ क्वार्ट्ज ]] बार]]
धातु एकल क्रिस्टल के मामले में, निर्माण तकनीकों में ठोस पदार्थों में [[ एपिटॉक्सी ]] और असामान्य अनाज वृद्धि भी शामिल है।<ref>Jin, Sunghwan; Ruoff, Rodney S. (2019-10-01). "Preparation and uses of large area single-crystal metal foils". ''APL Materials''. '''7''' (10): 100905. {{doi|10.1063/1.5114861}}.</ref> एपिटैक्सी का उपयोग मौजूदा एकल क्रिस्टल की सतह पर समान या विभिन्न सामग्रियों की बहुत पतली (माइक्रोमीटर से नैनोमीटर स्केल) परतों को जमा करने के लिए किया जाता है।<ref>Zhang, Kai; Pitner, Xue Bai; Yang, Rui; Nix, William D.; Plummer, James D.; Fan, Jonathan A. (2018). "Single-crystal metal growth on amorphous insulating substrates". ''Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America''. '''115''' (4): 685–689. {{doi|10.2307/26506454}}. {{issn|0027-8424}}.</ref> इस तकनीक के अनुप्रयोग अर्धचालक उत्पादन के क्षेत्रों में निहित हैं, अन्य नैनोटेक्नोलॉजिकल क्षेत्रों और उत्प्रेरण में संभावित उपयोगों के साथ।<ref>{{Cite web|title=Single Crystal Substrates – Alfa Chemistry|url=https://www.alfa-chemistry.com/products/single-crystal-substrates-123.htm|access-date=2021-03-11|website=www.alfa-chemistry.com}}</ref>
धातु एकल क्रिस्टल के मामले में, निर्माण तकनीकों में ठोस पदार्थों में [[:hi:एपिटैक्सी|एपिटैक्सी]] और असामान्य अनाज वृद्धि भी सम्मिलित है।<ref>Jin, Sunghwan; Ruoff, Rodney S. (2019-10-01). "Preparation and uses of large area single-crystal metal foils". ''APL Materials''. '''7''' (10): 100905. {{doi|10.1063/1.5114861}}.</ref> एपिटैक्सी का उपयोग मौजूदा एकल क्रिस्टल की सतह पर समान या विभिन्न सामग्रियों की बहुत पतली (माइक्रोमीटर से नैनोमीटर स्केल) परतों को जमा करने के लिए किया जाता है। इस तकनीक के अनुप्रयोग अन्य नैनो-तकनीकी क्षेत्रों और उत्प्रेरण में संभावित उपयोगों के साथ अर्धचालक उत्पादन के क्षेत्रों में निहित हैंl<ref>{{Cite web|title=Single Crystal Substrates – Alfa Chemistry|url=https://www.alfa-chemistry.com/products/single-crystal-substrates-123.htm|access-date=2021-03-11|website=www.alfa-chemistry.com}}</ref>
 
 
== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==


=== लघुसम्मिलितअर्धचालक उद्योग/छोटासम्मिलित ===
=== <small>सेमीकंडक्टर उद्योग</small> ===


सेमीकंडक्टर उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले एकल क्रिस्टल में से एक सिलिकॉन है। अर्धचालक एकल क्रिस्टल के लिए चार मुख्य उत्पादन विधियां धातु समाधान से होती हैं: तरल चरण एपिटैक्सी (एलपीई), तरल चरण इलेक्ट्रोएपिटैक्सी (एलपीईई), यात्रा हीटर विधि (टीएचएम), और तरल चरण प्रसार (एलपीडी)।<ref>{{Citation|last1=Dost|first1=Sadik|title=Chapter 1 – INTRODUCTION|date=2007-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978044452232050002X|work=Single Crystal Growth of Semiconductors from Metallic Solutions|pages=3–14|editor-last=Dost|editor-first=Sadik|place=Amsterdam|publisher=Elsevier|language=en|doi=10.1016/b978-044452232-0/50002-x|isbn=978-0-444-52232-0|access-date=2021-03-11|last2=Lent|first2=Brian|editor2-last=Lent|editor2-first=Brian}}</ref> हालांकि, एकल-क्रिस्टल कार्बनिक अर्धचालक सहित अकार्बनिक एकल क्रिस्टल सक्षम अर्धचालक के अलावा कई अन्य एकल क्रिस्टल हैं।
सेमीकंडक्टर उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले एकल क्रिस्टल में से एक सिलिकॉन है। अर्धचालक एकल क्रिस्टल के लिए चार मुख्य उत्पादन विधियां धातु समाधान से होती हैं: [[:hi:तरल चरण एपिटॉक्सी|तरल चरण एपिटैक्सी]] (एलपीई), तरल चरण इलेक्ट्रोएपिटैक्सी (एलपीईई), यात्रा हीटर विधि (टीएचएम), और तरल चरण प्रसार (एलपीडी)।<ref>{{Citation|last=Dost|publisher=Elsevier|editor2-last=Lent|first2=Brian|last2=Lent|access-date=2021-03-11|isbn=978-0-444-52232-0|doi=10.1016/b978-044452232-0/50002-x|language=en|place=Amsterdam|first=Sadik|editor-first=Sadik|editor-last=Dost|pages=3–14|periodical=Single Crystal Growth of Semiconductors from Metallic Solutions|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978044452232050002X|date=2007-01-01|title=Chapter 1 – INTRODUCTION|editor2-first=Brian}}</ref> हालांकि, एकल-क्रिस्टल कार्बनिक अर्धचालक सहित अकार्बनिक एकल क्रिस्टल सक्षम अर्धचालक के अतिरिक्त कई अन्य एकल क्रिस्टल हैं।
  [[File:Tantalum single crystal and 1cm3 cube.jpg|thumb|एक उच्च शुद्धता (99.999%) [[ टैंटलम ]] सिंगल क्रिस्टल, [[ जोन मेल्टिंग ]] द्वारा बनाया गया, टैंटलम के कुछ एकल क्रिस्टलीय टुकड़े, और एक उच्च-शुद्धता (99.99% = 4एन) 1 सेमी<sup>तुलना के लिए 3</sup> टैंटलम क्यूब। यह तस्वीर अल्केमिस्ट-एचपी द्वारा ली गई थी।]]
  [[File:Tantalum single crystal and 1cm3 cube.jpg|thumb|एक उच्च शुद्धता (99.999%) [[ टैंटलम ]] सिंगल क्रिस्टल, [[ जोन मेल्टिंग ]] द्वारा बनाया गया, टैंटलम के कुछ एकल क्रिस्टलीय टुकड़े, और एक उच्च-शुद्धता (99.99% = 4एन) 1 सेमी<sup>तुलना के लिए 3</sup> टैंटलम क्यूब। यह तस्वीर अल्केमिस्ट-एचपी द्वारा ली गई थी।]]
[[ निर्माण (अर्धचालक) ]] और [[ फोटोवोल्टिक ]] में प्रयुक्त [[ मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन ]] आज सिंगल-क्रिस्टल तकनीक का सबसे बड़ा उपयोग है।<ref>{{Citation|last=Kearns|first=Joel K.|title=2 – Silicon single crystals|date=2019-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081020968000021|work=Single Crystals of Electronic Materials|pages=5–56|editor-last=Fornari|editor-first=Roberto|series=Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials|publisher=Woodhead Publishing|language=en|doi=10.1016/b978-0-08-102096-8.00002-1|isbn=978-0-08-102096-8|access-date=2021-03-11}}</ref> फोटोवोल्टिक में, सबसे कुशल क्रिस्टल संरचना उच्चतम प्रकाश-से-विद्युत रूपांतरण उत्पन्न करेगी।<ref>"CZ-Si Wafers – Nanografi". ''nanografi.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref> [[ माइक्रोप्रोसेसर ]]ों द्वारा संचालित [[ क्वांटम यांत्रिकी ]] पैमाने पर, अनाज की सीमाओं की उपस्थिति का स्थानीय विद्युत गुणों को बदलकर क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर की कार्यक्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा।<ref>{{Citation|title=Chapter 3 – The Current Situation in Ultra-Precision Technology – Silicon Single Crystals as an Example|date=2012-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978143777859500003X|journal=Advances in CMP Polishing Technologies|pages=15–111|editor-last=Doi|editor-first=Toshiro|place=Oxford|publisher=William Andrew Publishing|language=en|doi=10.1016/b978-1-4377-7859-5.00003-x|isbn=978-1-4377-7859-5|access-date=2021-03-11|editor2-last=Marinescu|editor2-first=Ioan D.|editor3-last=Kurokawa|editor3-first=Syuhei}}</ref> इसलिए, माइक्रोप्रोसेसर फैब्रिकेटर ने सिलिकॉन के बड़े सिंगल क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए सुविधाओं में भारी निवेश किया है। Czochralski विधि और फ्लोटिंग ज़ोन सिलिकॉन क्रिस्टल के विकास के लिए लोकप्रिय तरीके हैं।<ref>Czochralski Growth of Silicon Crystals Jochen Friedrich 2 , Wilfried von Ammon 1 , Georg Müller 3 3
[[अर्धचालक (सेमीकंडक्टर)|अर्धचालक]] और [[फोटोवोल्टिक]] के निर्माण में प्रयुक्त [[मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन]] आज एकल-क्रिस्टल प्रौद्योगिकी का सबसे बड़ा उपयोग है।<ref>{{Citation|last=Kearns|first=Joel K.|title=2 – Silicon single crystals|date=2019-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081020968000021|periodical=Single Crystals of Electronic Materials|pages=5–56|editor-last=Fornari|editor-first=Roberto|series=Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials|publisher=Woodhead Publishing|language=en|doi=10.1016/b978-0-08-102096-8.00002-1|isbn=978-0-08-102096-8|access-date=2021-03-11}}</ref> फोटोवोल्टिक में, सबसे कुशल क्रिस्टल संरचना उच्चतम प्रकाश-से-विद्युत रूपांतरण उत्पन्न करेगी।<ref>"CZ-Si Wafers – Nanografi". ''nanografi.com''. Retrieved 2021-02-28.</ref> [[:hi:माइक्रोप्रोसेसर|माइक्रोप्रोसेसरों]] द्वारा संचालित [[:hi:प्रमात्रा यान्त्रिकी|क्वांटम]] पैमाने पर, अनाज की सीमाओं की उपस्थिति स्थानीय विद्युत गुणों को बदलकर [[:hi:क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर|क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर]] की कार्यक्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।<ref>{{Citation|title=Chapter 3 – The Current Situation in Ultra-Precision Technology – Silicon Single Crystals as an Example|language=en|editor3-last=Kurokawa|editor2-first=Ioan D.|editor2-last=Marinescu|access-date=2021-03-11|isbn=978-1-4377-7859-5|doi=10.1016/b978-1-4377-7859-5.00003-x|publisher=William Andrew Publishing|date=2012-01-01|place=Oxford|editor-first=Toshiro|editor-last=Doi|pages=15–111|periodical=Advances in CMP Polishing Technologies|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978143777859500003X|editor3-first=Syuhei}}</ref> इसलिए, माइक्रोप्रोसेसर फैब्रिकेटर ने सिलिकॉन के बड़े सिंगल क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए सुविधाओं में भारी निवेश किया है। Czochralski विधि और फ्लोटिंग ज़ोन सिलिकॉन क्रिस्टल के विकास के लिए लोकप्रिय तरीके हैं।
 
''Handbook of Crystal Growth : Bulk Crystal Growth'', edited by Peter Rudolph, Elsevier, 2014. ''ProQuest Ebook Central'', <nowiki>http://ebookcentral.proquest.com/lib/dartmouth-ebooks/detail.action?docID=1840493</nowiki>.</ref>
अन्य [[ अकार्बनिक यौगिक ]] अर्धचालक एकल क्रिस्टल में GaAs, GaP, GaSb, Ge, InAs, InP, InSb, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, और ZnTe शामिल हैं। इनमें से अधिकांश को वांछित गुणों के लिए विभिन्न [[ डोपिंग (अर्धचालक) ]] के साथ भी जोड़ा जा सकता है।<ref name="Semiconductor Single Crystals">{{Cite web|title=Semiconductor Single Crystals|url=https://princetonscientific.com/materials/semiconductor-single-crystals/|access-date=2021-02-08|website=Princeton Scientific|language=en}}</ref> सिंगल-क्रिस्टल [[ ग्राफीन ]] भी इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक वांछित है, इसकी बड़ी वाहक गतिशीलता और उच्च तापीय चालकता के साथ, और उत्कट अनुसंधान का विषय बना हुआ है।<ref>{{Cite journal|last1=Ma|first1=Teng|last2=Ren|first2=Wencai|last3=Zhang|first3=Xiuyun|last4=Liu|first4=Zhibo|last5=Gao|first5=Yang|last6=Yin|first6=Li-Chang|last7=Ma|first7=Xiu-Liang|last8=Ding|first8=Feng|last9=Cheng|first9=Hui-Ming|date=2013|title=Edge-controlled growth and kinetics of single-crystal graphene domains by chemical vapor deposition|url= |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=110|issue=51|pages=20386–20391|doi=10.1073/pnas.1312802110|jstor=23761563|pmid=24297886|pmc=3870701|bibcode=2013PNAS..11020386M|issn=0027-8424|doi-access=free}}</ref> मुख्य चुनौतियों में से एक बड़े क्षेत्रों में बिलीयर या बहुपरत ग्राफीन के एक समान एकल क्रिस्टल का बढ़ना है; एपिटैक्सियल ग्रोथ और नया सीवीडी (ऊपर उल्लिखित) जांच के तहत नए आशाजनक तरीकों में से हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Wang|first1=Meihui|last2=Luo|first2=Da|last3=Wang|first3=Bin|last4=Ruoff|first4=Rodney S.|date=2021-01-01|title=Synthesis of Large-Area Single-Crystal Graphene|url=https://www.cell.com/trends/chemistry/abstract/S2589-5974(20)30269-0|journal=Trends in Chemistry|language=English|volume=3|issue=1|pages=15–33|doi=10.1016/j.trechm.2020.10.009|s2cid=229501087|issn=2589-7209}}</ref>
कार्बनिक अर्धचालक एकल क्रिस्टल अकार्बनिक क्रिस्टल से भिन्न होते हैं। कमजोर इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड का मतलब है कम पिघलने वाला तापमान, और उच्च वाष्प दबाव और अधिक घुलनशीलता।<ref>{{Cite journal|last1=Yu|first1=Panpan|last2=Zhen|first2=Yonggang|last3=Dong|first3=Huanli|last4=Hu|first4=Wenping|date=2019-11-14|title=Crystal Engineering of Organic Optoelectronic Materials|journal=Chem|language=English|volume=5|issue=11|pages=2814–2853|doi=10.1016/j.chempr.2019.08.019|issn=2451-9294|doi-access=free}}</ref> एकल क्रिस्टल के बढ़ने के लिए, सामग्री की शुद्धता महत्वपूर्ण है और कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में आवश्यक शुद्धता तक पहुंचने के लिए आमतौर पर कई चरणों की आवश्यकता होती है।<ref>{{Cite journal|last1=Chou|first1=Li-Hui|last2=Na|first2=Yaena|last3=Park|first3=Chung-Hyoi|last4=Park|first4=Min Soo|last5=Osaka|first5=Itaru|last6=Kim|first6=Felix Sunjoo|last7=Liu|first7=Cheng-Liang|date=2020-03-16|title=Semiconducting small molecule/polymer blends for organic transistors|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386120300525|journal=Polymer|language=en|volume=191|pages=122208|doi=10.1016/j.polymer.2020.122208|s2cid=213570529|issn=0032-3861}}</ref> उच्च चार्ज-वाहक गतिशीलता के साथ ऊष्मीय रूप से स्थिर सामग्री की तलाश के लिए व्यापक शोध किया जा रहा है। पिछली खोजों में नेफ़थलीन, टेट्रासीन, और 9,10-डिपेनिलेंथेसीन (डीपीए) शामिल हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Tripathi|first1=A. K.|last2=Heinrich|first2=M.|last3=Siegrist|first3=T.|last4=Pflaum|first4=J.|date=2007-08-17|title=Growth and Electronic Transport in 9,10-Diphenylanthracene Single Crystals—An Organic Semiconductor of High Electron and Hole Mobility|url=http://doi.wiley.com/10.1002/adma.200602162|journal=Advanced Materials|language=en|volume=19|issue=16|pages=2097–2101|doi=10.1002/adma.200602162}}</ref> ट्राइफेनिलमाइन डेरिवेटिव ने वादा दिखाया है, और हाल ही में 2021 में, समाधान विधि का उपयोग करके उगाए गए α-फेनिल -4′- (डिफेनिलमिनो) स्टिलबेन (टीपीए) की एकल-क्रिस्टल संरचना ने अर्धचालक उपयोग के लिए अपनी एनिस्ट्रोपिक होल ट्रांसपोर्ट प्रॉपर्टी के साथ और भी अधिक क्षमता प्रदर्शित की।<ref>{{Cite journal|date=2021-02-01|title=Characterization of α-phenyl-4′-(diphenylamino)stilbene single crystal and its anisotropic conductivity|journal=Materials Science and Engineering: B|language=en|volume=264|pages=114949|doi=10.1016/j.mseb.2020.114949|issn=0921-5107|doi-access=free|last1=Matsuda|first1=Shofu|last2=Ito|first2=Masamichi|last3=Itagaki|first3=Chikara|last4=Imakubo|first4=Tatsuro|last5=Umeda|first5=Minoru}}</ref>
 
 
=== छोटासम्मिलितऑप्टिकल अनुप्रयोग/छोटासम्मिलित ===


{{Expand section|date=April 2009}}
अन्य [[अकार्बनिक]] अर्धचालक एकल क्रिस्टल में GaAs, GaP, GaSb, Ge, InAs, InP, InSb, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, और ZnTe सम्मिलित हैं। इनमें से अधिकांश को वांछित गुणों के लिए विभिन्न [[:hi:डोपिंग (अर्धचालक)|डोपिंग]] के साथ भी जोड़ा जा सकता है।<ref name="Semiconductor Single Crystals2">{{Cite web|title=Semiconductor Single Crystals|url=https://princetonscientific.com/materials/semiconductor-single-crystals/|access-date=2021-02-08|website=Princeton Scientific|language=en}}</ref> सिंगल-क्रिस्टल [[:hi:ग्रेफीन|ग्राफीन]] भी इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक वांछित है, इसकी बड़ी वाहक गतिशीलता और उच्च तापीय चालकता के साथ, और उत्साही शोध का विषय बना हुआ है।<ref>{{Cite journal|last=Ma|first9=Hui-Ming|issn=0027-8424|bibcode=2013PNAS..11020386M|pmc=3870701|pmid=24297886|jstor=23761563|doi=10.1073/pnas.1312802110|pages=20386–20391|issue=51|volume=110|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|url=|title=Edge-controlled growth and kinetics of single-crystal graphene domains by chemical vapor deposition|date=2013|last9=Cheng|first=Teng|first8=Feng|last8=Ding|first7=Xiu-Liang|last7=Ma|first6=Li-Chang|last6=Yin|first5=Yang|last5=Gao|first4=Zhibo|last4=Liu|first3=Xiuyun|last3=Zhang|first2=Wencai|last2=Ren|doi-access=free}}</ref> मुख्य चुनौतियों में से एक बड़े क्षेत्रों में बिलीयर या बहुपरत ग्राफीन के एक समान एकल क्रिस्टल का बढ़ना है; एपिटैक्सियल ग्रोथ और नया सीवीडी (ऊपर उल्लिखित) जांच के तहत नए आशाजनक तरीकों में से हैं।<ref>{{Cite journal|last=Wang|url=https://www.cell.com/trends/chemistry/abstract/S2589-5974(20)30269-0|doi=10.1016/j.trechm.2020.10.009|pages=15–33|issue=1|volume=3|language=English|journal=Trends in Chemistry|title=Synthesis of Large-Area Single-Crystal Graphene|first=Meihui|date=2021-01-01|first4=Rodney S.|last4=Ruoff|first3=Bin|last3=Wang|first2=Da|last2=Luo|issn=2589-7209}}</ref>


विशाल [[ मोनोपोटेशियम फॉस्फेट ]], पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट, [[ एलएलएनएल ]] में एक सुपरसेटेशन जलीय घोल में [[ बीज क्रिस्टल ]] से उगाया गया क्रिस्टल जिसे स्लाइस में काटा जाता है और [[ आवृत्ति दोहरीकरण ]] और ट्रिपलिंग के लिए राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा पर उपयोग किया जाता है। एकल क्रिस्टल में अद्वितीय भौतिक गुण होते हैं। एक सख्त क्रम में अणुओं के साथ एक अनाज होने के नाते और अनाज की कोई सीमा नहीं है।<ref name=":5" />इसमें ऑप्टिकल गुण शामिल हैं, और सिलिकॉन के एकल क्रिस्टल का उपयोग ऑप्टिकल विंडो के रूप में भी किया जाता है क्योंकि विशिष्ट [[ अवरक्त ]] | इन्फ्रारेड (IR) तरंग दैर्ध्य में इसकी पारदर्शिता के कारण, यह कुछ उपकरणों के लिए बहुत उपयोगी है।<ref name=":3" />
कार्बनिक अर्धचालक एकल क्रिस्टल अकार्बनिक क्रिस्टल से भिन्न होते हैं। कमजोर इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड का मतलब है कम पिघलने वाला तापमान, और उच्च वाष्प दबाव और अधिक घुलनशीलता हैं।<ref>{{Cite journal|last=Yu|journal=Chem|issn=2451-9294|doi=10.1016/j.chempr.2019.08.019|pages=2814–2853|issue=11|volume=5|language=English|title=Crystal Engineering of Organic Optoelectronic Materials|first=Panpan|date=2019-11-14|first4=Wenping|last4=Hu|first3=Huanli|last3=Dong|first2=Yonggang|last2=Zhen|doi-access=free}}</ref> एकल क्रिस्टल के बढ़ने के लिए, पदार्थ की शुद्धता महत्वपूर्ण है और कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में आवश्यक शुद्धता तक पहुंचने के लिए आमतौर पर कई चरणों की आवश्यकता होती है।<ref>{{Cite journal|last=Chou|last7=Liu|doi=10.1016/j.polymer.2020.122208|pages=122208|volume=191|language=en|journal=Polymer|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386120300525|title=Semiconducting small molecule/polymer blends for organic transistors|date=2020-03-16|first7=Cheng-Liang|first6=Felix Sunjoo|first=Li-Hui|last6=Kim|first5=Itaru|last5=Osaka|first4=Min Soo|last4=Park|first3=Chung-Hyoi|last3=Park|first2=Yaena|last2=Na|issn=0032-3861}}</ref> उच्च चार्ज-वाहक गतिशीलता के साथ ऊष्मीय रूप से स्थिर पदार्थ की तलाश के लिए व्यापक शोध किया जा रहा है। पिछली खोजों में नेफ़थलीन, टेट्रासीन, और 9,10-डिपेनिलेंथेसीन (डीपीए) सम्मिलित हैं।<ref>{{Cite journal|last=Tripathi|title=Growth and Electronic Transport in 9,10-Diphenylanthracene Single Crystals—An Organic Semiconductor of High Electron and Hole Mobility|pages=2097–2101|issue=16|volume=19|language=en|journal=Advanced Materials|url=http://doi.wiley.com/10.1002/adma.200602162|date=2007-08-17|first=A. K.|first4=J.|last4=Pflaum|first3=T.|last3=Siegrist|first2=M.|last2=Heinrich|doi=10.1002/adma.200602162}}</ref> ट्राइफेनिलमाइन डेरिवेटिव ने वादा दिखाया है, और हाल ही में 2021 में, α-phenyl-4′- (diphenylamino) stilbene (TPA) की एकल-क्रिस्टल संरचना, जो समाधान विधि का उपयोग करके उगाई गई है, ने अर्धचालक उपयोग के लिए अपनी अनिस्ट्रोपिक होल ट्रांसपोर्ट प्रॉपर्टी के साथ और भी अधिक क्षमता प्रदर्शित की है।<ref>{{Cite journal|date=2021-02-01|first=Shofu|last5=Umeda|first4=Tatsuro|last4=Imakubo|first3=Chikara|last3=Itagaki|first2=Masamichi|last2=Ito|last=Matsuda|title=Characterization of α-phenyl-4′-(diphenylamino)stilbene single crystal and its anisotropic conductivity|doi-access=free|issn=0921-5107|doi=10.1016/j.mseb.2020.114949|pages=114949|volume=264|language=en|journal=Materials Science and Engineering: B|first5=Minoru}}</ref>
=== <small>ऑप्टिकल अनुप्रयोग</small> ===
सख्त क्रम में अणुओं के साथ एकल अनाज होने और अनाज की कोई सीमा नहीं होने के कारण एकल क्रिस्टल में अद्वितीय भौतिक गुण होते हैं।<ref name=":55">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref> इसमें ऑप्टिकल गुण सम्मिलित हैं, और विशिष्ट [[:hi:अवरक्त|इन्फ्रारेड (आईआर) तरंगदैर्ध्य]] पर इसकी पारदर्शिता के कारण सिलिकॉन के एकल क्रिस्टल को ऑप्टिकल विंडो के रूप में भी उपयोग किया जाता है, जिससे यह कुछ उपकरणों के लिए बहुत उपयोगी हो जाता है।<ref name=":33">"4.1: Introduction". ''Engineering LibreTexts''. 2019-02-08. Retrieved 2021-02-28.</ref>


[[ नीलम ]]: एल्युमिनियम ऑक्साइड के अल्फा चरण के रूप में बेहतर जाना जाता है (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) वैज्ञानिकों द्वारा, उच्च तकनीक इंजीनियरिंग में नीलम एकल क्रिस्टल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसे गैसीय, ठोस या विलयन चरणों से उगाया जा सकता है।<ref name=":7" />इलेक्ट्रॉनिक उपयोग के बाद विचार करते समय विकास विधि से उत्पन्न क्रिस्टल का व्यास महत्वपूर्ण होता है। उनका उपयोग [[ लेज़र ]] और [[ अरेखीय प्रकाशिकी ]] के लिए किया जाता है। कुछ उल्लेखनीय उपयोग बायोमेट्रिक फिंगरप्रिंट रीडर की खिड़की, लंबी अवधि के डेटा भंडारण के लिए ऑप्टिकल डिस्क और एक्स-रे इंटरफेरोमीटर के रूप में हैं।<ref name=":5">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref>
[[:hi:नीलम|नीलम]]: वैज्ञानिकों द्वारा एल्युमिनियम ऑक्साइड (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) के अल्फा चरण के रूप में बेहतर जाना जाता है, उच्च तकनीक इंजीनियरिंग में नीलम एकल क्रिस्टल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसे गैसीय, ठोस या विलयन चरणों से उगाया जा सकता है। <ref name=":73">Zalozhny, Eugene (Jul 13th, 2015). "Monocrystal enables high-volume LED and optical applications with 300-kg KY sapphire crystals". ''LED's Magazine''. Retrieved February 27, 2021.</ref> इलेक्ट्रॉनिक उपयोग के बाद विचार करते समय विकास विधि से उत्पन्न क्रिस्टल का व्यास महत्वपूर्ण होता है। उनका उपयोग [[:hi:लेसर किरण|लेजर]] और [[:hi:अरेखीय प्रकाशिकी|नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स]] के लिए किया जाता है। कुछ उल्लेखनीय उपयोग बायोमेट्रिक फिंगरप्रिंट रीडर की खिड़की, लंबी अवधि के डेटा भंडारण के लिए ऑप्टिकल डिस्क और एक्स-रे इंटरफेरोमीटर के रूप में हैं। <ref name=":56">{{Cite book|last=Fornari, Roberto.|url=https://www.worldcat.org/oclc/1055046791|title=Single Crystals of Electronic Materials : Growth and Properties.|date=2018|publisher=Elsevier Science & Technology|isbn=978-0-08-102097-5|location=San Diego|oclc=1055046791}}</ref>


[[ ईण्डीयुम फास्फाइड ]]: ये एकल क्रिस्टल अपने बड़े-व्यास वाले सबस्ट्रेट्स के साथ ऑप्टिकल फाइबर के रूप में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के संयोजन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं।
[[इंडियम फॉस्फाइड]]: ये एकल क्रिस्टल ऑप्टिकल फाइबर के रूप में अपने बड़े-व्यास वाले सबस्ट्रेट्स के साथ उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के संयोजन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं।<ref>{{Cite web|title=Indium Phosphide PICs|url=https://www.neophotonics.com/technology/indium-phosphide-pics/|access-date=2021-03-12|website=100G Optical Components, Coherent, PIC, DWDM|language=en-US}}</ref> अन्य फोटोनिक उपकरणों में लेजर, फोटोडेटेक्टर, हिमस्खलन फोटो डायोड, ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर और [[एम्पलीफायर]], सिग्नल प्रोसेसिंग, और ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक और फोटोनिक एकीकृत सर्किट दोनों सम्मिलित हैं।<ref name=":42">{{Cite book|last=Fornari|first=Roberto|url=http://worldcat.org/oclc/1054250691|title=Single crystals of electronic materials : growth and properties|date=18 September 2018|isbn=978-0-08-102097-5|oclc=1054250691}}</ref>
रेफरीसम्मिलित{{Cite web|title=Indium Phosphide PICs|url=https://www.neophotonics.com/technology/indium-phosphide-pics/|access-date=2021-03-12|website=100G Optical Components, Coherent, PIC, DWDM|language=en-US}}/refसम्मिलित अन्य फोटोनिक उपकरणों में लेजर, फोटोडेटेक्टर, हिमस्खलन फोटो डायोड, ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर और एम्पलीफायर, सिग्नल प्रोसेसिंग, और ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक और फोटोनिक एकीकृत सर्किट दोनों शामिल हैं।<ref name=":4">{{Cite book|last=Fornari|first=Roberto|url=http://worldcat.org/oclc/1054250691|title=Single crystals of electronic materials : growth and properties|date=18 September 2018|isbn=978-0-08-102097-5|oclc=1054250691}}</ref>
[[File:Aluminum oxide cristals (corundum).jpg|thumb|एल्यूमिनियम ऑक्साइड क्रिस्टल]]
[[File:Aluminum oxide cristals (corundum).jpg|thumb|एल्यूमिनियम ऑक्साइड क्रिस्टल]]
[[ जर्मेनियम ]]: 1947 में बार्डीन, ब्रेटेन और शॉक्ले द्वारा आविष्कार किए गए पहले ट्रांजिस्टर में यह सामग्री थी। इसका उपयोग कुछ गामा-रे डिटेक्टरों और अवरक्त प्रकाशिकी में किया जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Gafni|first1=G.|last2=Azoulay|first2=M.|last3=Shiloh|first3=C.|last4=Noter|first4=Y.|last5=Saya|first5=A.|last6=Galron|first6=H.|last7=Roth|first7=M.|editor1-first=Irving J|editor1-last=Spiro|date=1987-11-10|title=Large Diameter Germanium Single Crystals For IR Optics|url=https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/0819/0000/Large-Diameter-Germanium-Single-Crystals-For-IR-Optics/10.1117/12.941806.short|journal=Infrared Technology XIII|publisher=International Society for Optics and Photonics|volume=0819|pages=96–102|doi=10.1117/12.941806|bibcode=1987SPIE..819...96G|s2cid=136334692}}</ref> अब यह अपने आंतरिक वाहक गतिशीलता के लिए अल्ट्राफास्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का केंद्र बन गया है।<ref name=":4" />
[[जर्मेनियम]]: 1947 में बार्डीन, ब्रेटेन और शॉक्ले द्वारा आविष्कार किए गए पहले ट्रांजिस्टर में यह पदार्थ थी। इसका उपयोग कुछ गामा-रे डिटेक्टरों और अवरक्त प्रकाशिकी में किया जाता है।<ref>{{Cite journal|<