使用C粉作為傳輸劑化學(xué)氣相法生長(zhǎng)ZnO晶體.pdf

1、ZnO作為新一代直接帶隙寬禁帶Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，縣有優(yōu)良的光電、導(dǎo)電、壓電、氣敏、壓敏等特性。室溫下禁帶寬度為337eV，并且激子束縛能高達(dá)60meV，可以實(shí)現(xiàn)室溫下激子發(fā)射。因此，ZnO材料被認(rèn)為是制備室溫乃至更高溫度下高效率紫藍(lán)光LED和紫外光探測(cè)器等光電子器件的優(yōu)良材料。如何獲得高質(zhì)量、高生長(zhǎng)速率、低成本的ZnO晶體，對(duì)ZnO商業(yè)應(yīng)用有著重大的意義。
　　本論文在常壓封系統(tǒng)下采用CVT法以C粉作為傳輸劑生長(zhǎng)本征及摻雜

2、ZnO晶體，研究生長(zhǎng)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)參數(shù)(源溫度、溫度差、系統(tǒng)內(nèi)壓強(qiáng))對(duì)于ZnO結(jié)構(gòu)和性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　本征ZnO晶體的生長(zhǎng)研究。采用PVT與CVT各自?xún)?yōu)點(diǎn)相結(jié)合的方案，在已建立生長(zhǎng)ZnO晶體的PVT系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)較低溫度下以較高速率生長(zhǎng)ZnO晶體，討論在陶瓷和石墨坩堝里以陶瓷、石墨和藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)ZnO晶體，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件得到具有規(guī)則六角外形的ZnO晶體。光學(xué)顯徽鏡、XRD、Raman光譜測(cè)試結(jié)果表明晶體具有纖鋅礦結(jié)

3、構(gòu)，并且沿(002)方向擇優(yōu)生長(zhǎng)，最佳生長(zhǎng)溫度為1050℃。以石墨為襯底生長(zhǎng)ZnO晶體，在此溫度下生長(zhǎng)速率達(dá)到0.04mm/h，晶粒尺寸為100μm左右。
　　ZmO晶體的Cu摻雜生長(zhǎng)研究。在可控制備ZnO晶體的基礎(chǔ)上，通過(guò)在原料中摻入不同比例的CuO粉，制備了不同摻雜濃度的ZnO晶體。EDS檢測(cè)到Cu元素的存在以及其含量；進(jìn)而對(duì)于不同摻雜濃度的ZnO晶體進(jìn)行XRD、Raman光譜的表征和導(dǎo)電類(lèi)型的測(cè)試，探討Cu摻雜氧化鋅的生長(zhǎng)機(jī)