立式单温区管式炉如何促进高质量Pdse2单晶的生长？

通过热梯度进行的精确机械平移是立式单温区管式炉促进二硒化钯（PdSe2）生长的主要机制。

通过结合高温浸泡和极其缓慢的提升运动，该系统迫使熔融材料定向冷却，以一种控制的方式从液态转变为固态，从而使晶格结构对齐。

核心要点 立式单温区管式炉采用立式布里奇曼型生长法生长PdSe2。成功取决于以特定速率（1毫米/小时）将石英管穿过炉子的自然热梯度，而不是简单地全局降低炉温。

建立热基础

在生长开始之前，必须将原材料完全均质化。

炉子被编程为将材料加热到850°C。

达到此温度后，将保持50小时的浸泡期。

这个延长的浸泡阶段对于消除原材料中任何先前热历史至关重要。

它确保熔体在化学上是均匀的，并且没有未熔化的颗粒，这些颗粒可能会在稍后成为不希望的成核位点。

与仅依赖降低恒温器的方法不同，该炉子采用立式提升机制。

样品的物理移动是结晶的驱动力，称为布里奇曼技术。

单区炉在中心创建一个“热区”，但温度会自然地下降到顶部和底部的开口处。

这种下降就是自然热梯度。

通过将装有熔体的石英管从中心热区提升到较冷的上方区域，迫使材料冷却。

由于管子是垂直移动的，冷却从管子的一端到另一端发生。

这创建了一个定向凝固前沿。

晶体一层一层地生长，这可以防止随机成核，并产生一个单一的、连续的晶体结构。

管子提升的速度决定了晶体的质量。

对于PdSe2，最佳速率是1毫米/小时。

这种缓慢的节奏对于维持稳定的结晶前沿至关重要。

如果管子移动太快，熔体冷却太快，就会产生应力或导致多晶缺陷。

缓慢的1毫米/小时速率允许原子有足够的时间排列成完美的晶格，从而产生高质量、大尺寸的单晶。

该方法的主要缺点是所需的时间。

由于提升速率仅为1毫米/小时，生长足够长的晶体需要数天甚至数周，这与50小时的预浸泡无关。

由于该方法依赖于物理运动，提升机制必须无振动。

提升电机中的任何机械抖动都可能干扰液-固界面，在最需要稳定性的地方引入晶体结构缺陷。

这种炉子设置专门用于获得高质量的结果，而不是快速生产。在设置生长方案时，请考虑以下几点：

PdSe2生长的成功不仅在于高温，还在于冷却过程的耐心。