Теорија раста ласерског кристала

Почетком двадесетог века, принципи модерне науке и технологије континуирано су коришћени за контролу процеса раста кристала, а раст кристала је почео да еволуира од уметности до науке. Нарочито од 1950-их, развој полупроводничких материјала представљених монокристалним силицијумом подстакао је развој теорије и технологије раста кристала. Последњих година, развој разних сложених полупроводника и других електронских материјала, оптоелектронских материјала, нелинеарних оптичких материјала, суперпроводних материјала, фероелектричних материјала и металних монокристалних материјала довео је до низа теоријских проблема. И све сложенији захтеви се постављају за технологију раста кристала. Истраживање принципа и технологије раста кристала добија све већи значај и постаје важна грана савремене науке и технологије.
Тренутно је раст кристала постепено формирао низ научних теорија, које се користе за контролу процеса раста кристала. Међутим, овај теоријски систем још није савршен, а има још доста садржаја који зависе од искуства. Стога се вештачки раст кристала генерално сматра комбинацијом занатства и науке.
Припрема комплетних кристала захтева следеће услове:
1. Температура реакционог система треба да се контролише једнолико. Да би се спречило локално прехлађење или прегревање, то ће утицати на нуклеацију и раст кристала.
2. Процес кристализације треба да буде што је могуће спорији да би се спречила спонтана нуклеација. Пошто једном када дође до спонтане нуклеације, формираће се многе фине честице које ће ометати раст кристала.
3. Ускладите брзину хлађења са нуклеацијом кристала и брзином раста. Кристали су гајени уједначено, у кристалима нема градијента концентрације, а састав не одступа од хемијске пропорционалности.
Методе раста кристала могу се класификовати у четири категорије према типу њихове матичне фазе, односно раст растопа, раст раствора, раст у парној фази и раст чврсте фазе. Ове четири врсте метода раста кристала еволуирале су у десетине техника раста кристала са променама у условима контроле.
Уопштено говорећи, ако се цео процес раста кристала разложи, он треба да укључује најмање следеће основне процесе: растварање растворене супстанце, формирање јединице за раст кристала, транспорт јединице за раст кристала у медијуму за раст, раст кристала Кретање и комбинација елемента на површини кристала и прелаза интерфејса раста кристала, тако да се реализује раст кристала.