晶核形成后，將進(jìn)一步生長(zhǎng)。就像其他的物理過程一樣，晶體生長(zhǎng)也有其內(nèi)在的規(guī)律。研究晶體生長(zhǎng)，就是研究天然晶體及人工晶體的產(chǎn)生、成長(zhǎng)和變化的過程與機(jī)理，探詢控制和影響晶體生長(zhǎng)的諸多因素，尋找更加適合晶體生長(zhǎng)的結(jié)晶條件，比如溫度分布（溫場(chǎng)）、氣氛、組分濃度分布、壓力、溶液/熔體的流動(dòng)、生長(zhǎng)速度等。深入研究晶體生長(zhǎng)的理論，掌握晶體生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律，可以幫助我們獲得現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所急需的晶體材料。

近幾十年來，隨著物理學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科和加工制備技術(shù)的不斷進(jìn)步，晶體生長(zhǎng)理論研究也得到了迅速的發(fā)展，成為一門獨(dú)立的分支學(xué)科。晶體生長(zhǎng)理論已經(jīng)從最初的研究晶體結(jié)構(gòu)、和生長(zhǎng)形態(tài)，進(jìn)行經(jīng)典的熱力學(xué)分析，發(fā)展到在微觀層面研究晶體生長(zhǎng)中的物質(zhì)、熱量的輸運(yùn)、生長(zhǎng)界面處液體/熔體的結(jié)構(gòu)、界面反應(yīng)等，并形成了許多晶體生長(zhǎng)的理論或模型。

晶體生長(zhǎng)理論主要研究晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、晶體生長(zhǎng)形態(tài)、晶體生長(zhǎng)條件四者之間的關(guān)系，以及晶體生長(zhǎng)界面動(dòng)力學(xué)問題兩大方面內(nèi)容，目前，主要有晶體生長(zhǎng)的熱力學(xué)理論、層生長(zhǎng)理論、 螺旋生長(zhǎng)理論、周期鍵鏈(PBC)理論、界面生長(zhǎng)理論等。

一、層生長(zhǎng)理論：

科塞爾(Kossel，1927)首先提出，后經(jīng)斯特蘭斯基(Stranski)加以發(fā)展的晶體的層生長(zhǎng)理論亦稱為科塞爾—斯特蘭斯基理論。它是論述在晶核的光滑表面上生長(zhǎng)一層原子面時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在界面上進(jìn)入晶格座位的最佳位置是具有三面凹入角的位置(圖I中k)。質(zhì)點(diǎn)在此位置上與晶核結(jié)合成鍵放出的能量最大。因?yàn)槊恳粋€(gè)來自環(huán)境相的新質(zhì)點(diǎn)在環(huán)境相與新相界面的晶格上就位時(shí)，最可能結(jié)合的位置是能量上最有利的位置，即結(jié)合成鍵時(shí)應(yīng)該是成鍵數(shù)目最多，釋放出能量最大的位置。圖I示質(zhì)點(diǎn)在生長(zhǎng)中的晶體表面上所可能有的各種生長(zhǎng)位置：
k為曲折面，具有三面凹人角，是最有利的生長(zhǎng)位置；其次是S階梯面，具有二面凹入角的位置；最不利的生長(zhǎng)位置是A。由此可以得出如下的結(jié)論即晶體在理想情況下生長(zhǎng)時(shí)，先長(zhǎng)一條行列，然后長(zhǎng)相鄰的行列。在長(zhǎng)滿一層面網(wǎng)后，再開始長(zhǎng)第二層面網(wǎng)。晶面(最外的面網(wǎng))是平行向外推移而生長(zhǎng)的。這就是晶體的層生長(zhǎng)理論，用它可以解釋如下的一些生長(zhǎng)現(xiàn)象。
1)晶體常生長(zhǎng)成為面平、棱直的多面體形態(tài)。
2)在晶體生長(zhǎng)的過程中，環(huán)境可能有所變化，不同時(shí)刻生成的晶體在物性(如顏色)和成分等方面可能有細(xì)微的變化，因而在晶體的斷面上常常可以看到帶狀構(gòu)造(圖I)。它表明晶面是平行向外推移生長(zhǎng)的。
3)由于晶面是向外平行推移生長(zhǎng)的，所以同種礦物不同晶體上對(duì)應(yīng)晶面間的夾角不變。
4)晶體由小長(zhǎng)大，許多晶面向外平行移動(dòng)的軌跡形成以晶體中心為頂點(diǎn)的錐狀體稱為生長(zhǎng)錐或砂鐘狀構(gòu)造。

然而晶體生長(zhǎng)的實(shí)際情況要比簡(jiǎn)單層生長(zhǎng)理論復(fù)雜得多。往往一次沉淀在一個(gè)晶面上的物質(zhì)層的厚度可達(dá)幾萬或幾十萬個(gè)分子層。同時(shí)亦不一定是一層一層地順序堆積，而是一層尚未長(zhǎng)完，又有一個(gè)新層開始生長(zhǎng)。這樣繼續(xù)生長(zhǎng)下去的結(jié)果，使晶體表面不平坦，成為階梯狀稱為晶面階梯。科塞爾理論雖然有其正確的方面，但實(shí)際晶體生長(zhǎng)過程并非完全按照二維層生長(zhǎng)的機(jī)制進(jìn)行的。因?yàn)楫?dāng)晶體的一層面網(wǎng)生長(zhǎng)完成之后，再在其上開始生長(zhǎng)第二層面網(wǎng)時(shí)有很大的困難，其原因是已長(zhǎng)好的面網(wǎng)對(duì)溶液中質(zhì)點(diǎn)的引力較小，不易克服質(zhì)點(diǎn)的熱振動(dòng)使質(zhì)點(diǎn)就位。因此，在過度飽和或過冷卻度較低的情況下，晶的生長(zhǎng)就需要用其它的生長(zhǎng)機(jī)制加以解釋。

 二、螺旋生長(zhǎng)理論：

螺旋生長(zhǎng)理論認(rèn)為：在晶體生長(zhǎng)界面上螺旋位錯(cuò)露頭點(diǎn)所出現(xiàn)的凹角及其延伸所形成的二面凹角可作為晶體生長(zhǎng)的臺(tái)階源，促進(jìn)光滑界面上的生長(zhǎng)。 這樣就解釋了層生長(zhǎng)理論所不能解釋的現(xiàn)象，即晶體在很低溫的過飽和度下能夠生長(zhǎng)的實(shí)際現(xiàn)象。位錯(cuò)的出現(xiàn)，在晶體的界面上提供了一個(gè)永不消失的臺(tái)階源。晶體將圍繞螺旋位錯(cuò)露頭點(diǎn)旋轉(zhuǎn)生長(zhǎng)。螺旋式的臺(tái)階并不隨著原子面網(wǎng)一層層生長(zhǎng)而消失，從而使螺旋式生長(zhǎng)持續(xù)下去。螺旋狀生長(zhǎng)與層狀生長(zhǎng)不同的是臺(tái)階并不直線式地等速前進(jìn)掃過晶面，而是圍繞著螺旋位錯(cuò)的軸線螺旋狀前進(jìn)。隨著晶體的不斷長(zhǎng)大，最終表現(xiàn)在晶面上形成能提供生長(zhǎng)條件信息的各種各樣的螺旋紋。