Залежно від фази, з якої вирощують кристал, розрізняють чотири методи приготування кристалів:
2) З рідкої фази
3) З гидротермального розчину
4) За допомогою реакцій у твердій фазі
Вирощування кристалів з газової фази
Відомі три способи отримання кристалів з газової фази: шляхом сублімації даної речовини, методом хімічних реакцій в газі і хімічних транспортних реакцій. Розглянемо всі ці способи.
сублімація
Якщо речовина має високим тиском пара і випаровується без розкладання, його кристали можна отримати методом сублімації. Апаратурнеоформлення методу різноманітно: проточні системи з використанням інертного газу - носія; замкнуті системи (часто це відпаяні кварцові трубки), як вакуумовані, так і заповнені газом.
Речовина випаровується в зоні a і конденсується в зоні b, де пар внаслідок зниження температури стає перенасиченим. Якщо температурний градієнт великий і потік речовини необмежений, то зазвичай утворюється багато центрів кристалізації. Ведення затравочного кристала в таких випадках не ефективно. Все ж з багатьох зародків, що утворилися спочатку, в процесі росту одні обганяють інші, так що в результаті виходить кілька великих кристалів на поликристаллическом підставі. В такому вельми простому варіанті сублімацію використовували для вирощування кристалів сульфіду кадмію, окису цинку (в проточних і замкнутих системах) і карбіду кремнію (проточні системи).
Недолік методу полягає в тому, що найбільші кристали в процесі росту потрапляють в гарячу зону і подальше їх збільшення припиняється. Щоб уникнути цього, контейнер зі зростаючим кристалом переміщують щодо печі зі швидкістю, приблизно рівною швидкості росту кристала. Такий метод називають «витягування з парової фази». Він має те додаткову перевагу, що кристал росте при постійній температурі.
Хімічні реакції в газовій фазі
У гарячій зоні реакційного судини може відбуватися хімічна реакція, якщо вводити туди окремо або разом компоненти кристала і їх леткі сполуки. При досить високій температурі цієї зони, коли пар виявляється ненасиченим щодо утворюється твердої фази, кристалізація відбувається на порівняно холодних частинах системи.
Умови зростання нагадують ті, про які вже йшлося вище. Застосування даного методу можна простежити на прикладі вирощування кристалів сульфіду кадмію з суміші водню, кадмію і сірководню. Легування досягається додаванням до газу - носія пара примесного компонента. Таким шляхом були отримані кристали сульфіду кадмію, леговані наступними компонентами: галієм, індієм, сріблом, сурмою, хлором.
Як вказувалося, зростання кристала при постійній температурі і висунення зростаючого кристала з гарячою зони, мабуть, забезпечує можливість отримання більш однорідних і великих кристалів. Однак для отримання монокристалів цей метод ще не застосовувався.