由上海硅酸盐所主办的第137期东方科技论坛“我国人工晶体生长技术的发展现状和挑战”近日举行。来自相关领域的精英专家，围绕晶体生长的各个重要环节：原辅料制备、生长工艺设计、后续产品加工、配套设备研制、生长方法创新等进行深入探讨和研判，可以推动相关产业更健全地发展，有利于提升该学科的整体发展水平。对我国未来高技术产业和国防建设有“不受制于人”的重大战略意义和现实意义。
人类发展的历史就是一部人类对材料的使用发展史。随着材料的不断更新，促进着人类社会的不断发展与变革，社会发展已证明，一些高新科学技术的发展，无一不和晶体材料密切相关：1）用压电水晶制作的谐振器应用于发报机，在第一次世界大战时已出现，二战时被普遍采用，它开创了现代通讯新时代；2）硅单晶及集成技术的成功，把人类带入方兴未艾的现代计算机时代。计算机的运算速度越来越快，并将会出现量子计算机、光子计算机等采用新运算方式的计算机，但硅单晶在计算机中的重大贡献却不容置疑；3）1960年，红宝石晶体中首次实现激光输出，标志着光电子时代的来临¼¼。可以预计，在21世纪中，由于人类社会发展的需要，会促使人们采用不同理论方法与技术途径来设计、合成与生长各种新型的功能晶体材料，从而将更加促使晶体生长科学与技术的进一步发展。
我国人工晶体材料的生长研究，开创于上世纪50年代中期。回顾50多年来，该领域内的研究从无到有，从零星的实验室研究发展到现在初具规模的产业，进展是相当迅速的：1）现在我国的人工水晶、单晶硅、人造金刚石、铁电压电LN和LT晶体和各类宝石等晶体已成为一个高技术产业；2）KTP，BBO，LBO，BGO，YVO4，PbWO4等晶体已达到了国际先进和领先水平，且均已进入国际市场的竞争行列；3）在助溶剂法、多坩埚下降法等生长技术和工艺方面具有自主知识产权、已达到了国际先进和领先水平，且已实现产业化¼¼。无论是在学术界还是在国际市场上都为国家争得了荣誉。然而，值得关注的是，目前市场上最广泛应用的一些晶体如单晶硅、蓝宝石、GaAs、Nd:YAG等，晶体质量和稳定性与国外有差距。究其原因，主要是我国人工晶体生长方法和工艺发展不平衡，如提拉法、泡生法、导模法、区熔法等与国外差距大。长期以来，在生长方法创新、配套设备研制、原辅料处理、后加工制备技术等方面都比较薄弱，整个产业链还不够完善。
近年来，随着光伏产业、绿色照明产业的迅猛发展，国内多晶硅、蓝宝石等相关投资项目呈爆发式增长的势头，全国各地兴起形形色色的“光伏产业园”“半导体照明产业化基地”“光谷”等。这股表面繁荣背后实际隐藏着巨大的风险：这些产业都是两头在外，如硅原料是整个光伏产业进入壁垒最高的环节，最上游提供太阳能电池级硅材料的专业生产厂商仅有几家欧美公司；另外如蓝宝石衬底的加工及LED器件的制备技术也都掌握在国外大公司手里。因此要突破技术贸易壁垒和政治讹诈，就必须发展拥有自主知识产权的晶体生长和制备技术，形成产业链。
晶体生长是一门综合性很强的多学科交叉的学科，它的发展需要在物理学、化学、晶体学、晶体生长与工程技术领域内工作的专家通力合作，相互配合，做到物理与化学，理论与实践，结构与性能，研究与开发等多方面的密切结合，才能保证该学科的全面而持久的发展。
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