为了研究熔体法晶体生长边界层内生长基元的变化过程,我们设计制作了微型晶体生长炉,通过采用激光显微共焦高温拉曼光谱技术,实现了对熔体晶体生长过程中晶体、固/熔边界层、熔体的微观结构的实时研究,为研究熔体晶体生长微观机制开辟了新的途径.这种实时测量边界层结构的方法在国内外属首创,该方法已申请国家发明专利并授权.设计制作的微型晶体生长炉,包括了升温控温系统、加热保温系统、循环水冷系统以及气体保护系统,满足熔体晶体生长边界层结构的显微拉曼光谱测量要求.这种微型晶体生长炉已申请并获得国家实用新型专利.通过对多种晶体生长边界层内生长基元结构的变化过程的观察分析研究,获得主要研究结果如下:通过CCD摄像和显微拉曼光谱测量,证实了晶体生长过程中在晶体和熔体之间存在边界层,晶体生长固/液边界层为非平滑层,边界层宽度约10μm.通过对多种晶体生长边界层内拉曼光谱测量分析发现,熔体法晶体生长固/液边界层内存在键合基团,其结构既不同于熔体相也不同于晶体相,并且这种结构在边界层内随离开界面的距离不同也是变化的.通过重点测量分析TeO<,2>、BSO等功能晶体生长固/液边界层内的微观结构以及结晶过程中的结构变化,发现:在熔体相的拉曼光谱中,TeO<,2>存在[TeO<,6>]八面体中Te-O键合的振动模式,对于BSO存在[SiO<,4>]四面体中Si-O键合以及Bi<,3>O<,4>基团的振动模式,这表明在熔体中,它们不是以孤立原子形式存存,而是以原子间键合呈基团形式存在.对于BSO熔体中存在的结构基团在进入边界层内时,Bi<,3>O<,4>结构基团相互联结,形成[Bi-O<,7>]八面体或八面体的多聚体,[SiO<,4>]四面体则被这些八面体包围并和[Bi-O<,7>]八面体一起形成具有晶胞结构特征的雏形.对于TeO<,2>熔体中存在的[TeO<,6>]八面体键合结构,在进入边界层内时,则相互联结成更大的结构基团,形成具有晶胞结构特征的雏形.边界层内存在一定的结构基团,这种结构既不同于熔体内的结构,也不同于晶体内的结构.本论文工作属国家自然科学基金重点课题"功能晶体生长机理研究"(№:59832080)的子课题.该课题已于2003年10月通过国家自然科学基金委员会组织的验收.