2.1. Kristallzüchtung ( Vitrine 2 )


Für Schmuck, Elektronikindustrie, Optische Industrie und Röntgenanalysegeräte werden mit verschiedenen Verfahren Einkristalle gezüchtet

Als Grundprinzip gilt: In einer gesättigten Lösung wird durch Verdampfen des Lösungsmittels oder durch Abkühlung der Lösung eine geringe Übersättigung erzeugt. Die gelösten Atome oder Moleküle werden langsam an einem Keimling abgeschieden und orientiert ins Kristallgitter eingebaut. Dadurch wächst der Kristall mit geraden Wachstumsflächen. Eine Anleitung zum Selberzüchten finden Sie hier.

Alaunkristall mit Wachstumssteifen gezüchtet aus wässriger Lösung
Wismut-Kristalle gezüchtet aus Schmelze
Quarzkristall gezüchtet in hydrothermaler Lösung im Autoklaven.

Alle oben gezeigten künstlich gezüchten Kristalle zeigen Besonderheiten. Der abgebildete Alauneinkristall zeigt Wachstumssteifen durch geringe Konzentrationsänderungen in der wässrigen Lösung während des Wachstumsprozesses. Die dendritisch verwachsenen Wismutkristalle entstanden durch eine Übersättigung bei zu hoher Abkühlungsgeschwindigkeit. Dadurch entstanden viele Keimlinge, die dann weiterwuchsen. Im Quarzeinkristall ist in der Mitte noch der helle farblose Quarzkeimling zu erkennen. Als Keimling wurde eine Quarzplatte geschnitten senkrecht zur c-Achse verwendet. Durch höhere Konzentrationen von Fe2+ in der Wachstumslösung kam es zu Farbänderung im Kristall (Zonierung). Durch kleinere Änderungen der Wachstumsbedingungen bildeten sich Wachstumsstreifen aus.

Germaniumeikristall gezogen nach dem Czochalski-Verfahren
Korund - Synthetische Fertigung nach dem Verneuil-Verfahren


Für den Bau Integrierte Schaltkreise werden Silizium- und Germaniumeinkristalle nach dem Czochalski-Verfahren unter ständigem Drehen aus einem Tiegel gezogen. Für die Züchtung von Schmuck- und Laser-Korundeinkristallen wird nach dem Verneuil-Verfahren flüssiges Aluminuiumoxid auf einen rotierenden Keimling gespritzt.

Einen Überblick über alle modernen Kristallzuchtverfahren finden Sie hier

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