Techniklexikon

Wachstumsfläche

Festkörperphysik, beim Kristallwachstum gebildete Begrenzungsfläche eines Kristalls. Nach der Kossel-Stransky-Theorie unterscheidet man zwischen glatten oder vollständigen Flächen, die kristallographisch indizierbare ebene Schnitte durch das Kristallgitter darstellen, und vergröberten oder unvollständigen Flächen, deren im ganzen ebene oder auch gekrümmte Gestalt aus verschiedenen glatten, relativ niedrig indizierten Flächenelementen zusammengesetzt ist. Die glatten Wachstumsflächen sind identisch mit den Flächen der Gleichgewichtsform. Zur Vergröberung kommt es, wenn auf einer Fläche das Kristallwachstum nicht netzebenenweise, z.B. durch zweidimensionale Keimbildung oder Spiralwachstum, erfolgt. Die bei der Vergröberung entstehenden glatten Flächenelemente ergeben eine bestimmte Struktur des Oberflächenprofils, deren Elemente als Subindividuen bezeichnet werden. Ber fortschreitender Vergröberung werden diese Subindividuen grösser, während ihre Zahl abnimmt. Als stabile Begrenzung eines wachsenden Kristalls sind nur glatte und solche vergröberten Flächen möglich, die ein bestimmtes Oberflächenprofil beibehalten. Wegen der in Wirklichkeit immer vorhandenen gegebenen Oberflächenstruktur treten glatte Flächen jedoch nicht als makroskopische Begrenzungsflächen in Erscheinung, sondern nur als Teilflächen zwischen den Stufen. Ausserdem können die äusseren Wachstumsbedingungen, z.B. die Temperaturverteilung und die Wachstumsgeschwindigkeit, eine bestimmte makroskopische Struktur der Wachstumsflächen herbeiführen, z.B. die Lamellenstruktur.

Wachstumsfläche: Glatte (ausgezogene Linien), gleichmässig vergröberte (gestrichelt) und ungleichmässig vergröberte (gepunktet) Wachstumsflächen.