分离结晶技术是最近二三十年中发展出来的一种新型晶体结晶方法,这种技术主要来源于1974年太空实验室的微重力条件下进行的Bridgman法晶体生长实验。在实验过程中晶体是在与坩埚分离的情况下生长完成的,避免了结晶过程中由于与坩埚接触所带来的很多坏处(如晶体断层、孪晶等),使得晶体的质量得到了很大的提高。这种方法就是后来被成为“分离结晶”或者“坩埚不侵润”的现象。这种技术特别适用于制备那些对坩埚热应力非常敏感的Ⅱ-Ⅵ族晶体材料(如CdZnTe)。CdZnTe晶体是一种极具工程意义的材料,在天体物理研究、工业检测、核辐射探测和核医学等方面有重要用途。文中简要地概括了分离结晶技术的由来、发生机理以及它的优点,并介绍了国外学者对这一技术研究的现状和成果。到目前为止,虽然在太空和地面条件下的分离结晶实验都取得了一定的成功,但是导致分离结晶的内部机制还不是完全清楚,所以有必要对这一现象作进一步的深入研究。本文在前人研究的基础上,首先,建立了太空及地面条件下分离结晶数学模型,并求解CdZnTe晶体分离结晶弯界面的形状。其次,采用Lyapunov稳定性方法对分离结晶过程进行了稳定性分析。主要包括以下内容:①建立太空及地面条件下分离结晶弯界面的数学模型,求得弯界面存在的条件,并且分析了不同因素对弯界面形状的影响。②使用Lyapunov稳定性理论对微重力条件下的分离结晶过程进行了稳定性分析,分析了弯界面形状、传热和坩埚冷热端压力差分别对结晶过程稳定性的影响。结果表明:晶体熔体的生长角、接触角、熔体冷热两端的压力差都是分离结晶是否发生和稳定的关键因素。在微重力条件下,大部分分离结晶的过程都是稳定的。