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發布時間:2021-06-29 05:50  
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氧化鋅(ZnO)的帶邊發射在紫外區,非常適宜作為白光LED的激發光源材料,凸顯了氧化鋅(ZnO)在半導體照明工程中的重要地位,并且與SiC、GaN等其它的寬帶隙材料相比,氧化鋅(ZnO)具有資源豐富、價格低廉、高的化學和熱穩定性,更好的抗輻照損傷能力,適合做長壽命器件等多方面的優勢。此外,氧化鋅(ZnO)與GaN的物理性能非常接近,其晶格失配度很小,是GaN晶體生長zui理想的襯底材料。
氧化鋅(ZnO)單晶是具有半導體、發光、壓電、電光等多種用途的功能晶體材料。不僅可用于制作紫外光電器件,也是高性1能的移動通訊基片材料和優1秀的閃爍材料;此外,氧化鋅(ZnO)與GaN的晶格失配度特別小,是GaN外延生長zui理想的襯底材料。常見的氧化鋅(ZnO)屬六方晶系,纖鋅礦結構,點群為6mm,空間群為P6mc,z=2,a=0.32488mm,c=0.51969mm。znO晶體中,Z離子和O離子沿c軸交替堆積,(O001)面終結于正電荷Z離子,(0001)面終結于負電荷O離子,因此,氧化鋅(ZnO)單晶具有極性。
立方閃鋅礦結構可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中,每個鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結構。八面體結構則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。氧化鋅(ZnO)單晶是具有六方晶系纖鋅礦型化合物的晶體結構的半導體,其可直接躍 遷,禁帶寬度(Eg 3. 37eV)大。此外,與其它半導體材料(GaN :21meV、ZnSe :20meV)相比, 其激子結合能(ZnO :60meV)非常大,因此,可期待將其用作的發光器件材料。
氧化鋅晶體生長研究進展??
當前生長氧化鋅體單晶的方法主要有助熔劑法、水熱法、氣象沉積法、坩鍋下降法等等。
助熔劑法.助熔劑法是利用助熔劑使晶體形成溫度較低的飽和熔體,通過緩慢冷卻或在恒定溫度下通過蒸發熔劑,使熔體過飽和而結晶的方法。采用這種方法制備氧化鎂的是美國的Nielsen等[12]人,得到(0001)取向的透明略微帶淺黃色的呈平板狀晶體(25mm!1mm)。1967年,美國的A.B.Chase和JudithA.Osmer用同樣的助熔劑應用區域冷卻法(LocalizedColling)在不同的溫度梯度下,以不同的降溫速率,利用氧化鎂的自發成核制成了5mm!5mm!3mm的晶體。