On the Morphological Instability of Growing Crystals (I) Morphological Peculiarities of the Transition Shapes of Crystals in Diffusion-controlled Regime of Growth
The shape and size of the gross morphological defect which occurs (in the form of a depression) as a result of the diffusion inhomogeneity in the matter supply on the growing crystal face with supercritical dimensions are investigated. The transition shapes of similar skeletal crystal faces are determined by considering the configuration of the steps which are moving (and accumulating) from the edge toward the centre of the crystal face. The basic parameter which is evaluated, is the width of the macroscopically flat periphery which grows around the depression and its alteration when the crystal is enlarged. The theoretical analysis is carried out by presuming that no transportation of crystallizing material occurs parallel t o the crystal face. The calculations are based on the different thicknesses of the Nernst diffusion layer, a magnitude which can be easily determined experimentally by some interferometric technique, over the various regions of the growing face.
Es werden die Beschaffenheit und die Ausdehnung des groben morphologischen Defekts untersucht, welcher infolge der diffusions -bedingten Dberslittigungsinhomogenitat auf den Kristallflachen uberkritischer GroDe (in der Form einer Vertiefung) entsteht. Die fJbergangsformen solcher skelettartigen Kristallflachen werden auf Grund der Stufenkonfigurationen bestimmt, welche bei der Bewegung (und Anhiiufung) der auf den Kristallecken entstsndenen und sich in Richtung Flachenmitte bewegenden Wachstumsstufen auftreten. Die Breite der um der Vertiefung wachsenden niakroskopisch ebenen Peripherie und ihre Veranderung mit der VergroDerung des Kristalls ist der berechnete Grundparameter. Die theoretische Analyse wurde unter der Voreussetzung durchgefuhrt, daB kein Transport des zu kristallisierenden Stoffes parallel der Kristallflache stattfindet. Die Berechnungen beruhen auf dem Unterschied in der Dicke der Nernst'schen Diffusionsschicht uber die verschiedenen Bereiche der wachsenden Kristallflacheeine experimentell (interferometrisch) leicht mcDbare GroDe.