氧化鋅晶體材料的制備及其生長(zhǎng)機(jī)理研究.pdf

1、氧化鋅晶體作為新一代寬禁帶、直接帶隙的多功能ⅡB-ⅥA族半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)良的光電、導(dǎo)電、壓電、氣敏、壓敏等特性。ZnO半導(dǎo)體室溫帶隙為3.37eV，且束縛激子能高達(dá)60MeV，使其在紫外半導(dǎo)體光電器件方面具有很大潛在應(yīng)用價(jià)值。誘人的應(yīng)用前景和制備難度使得ZnO晶體的生長(zhǎng)技術(shù)成為材料研究的熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的加熱溫度，保溫時(shí)間以及保溫溫度的擇優(yōu)選擇，并采用合理的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，借助于XRD、SEM等儀器對(duì)試樣進(jìn)行了分析和研究。

2、 本論文采用化學(xué)氣相法，以鋅顆粒為原料，考察了不同的加熱溫度、保溫時(shí)間、保溫溫度對(duì)ZnO晶體生長(zhǎng)結(jié)果的影響。 研究結(jié)果表明：采用化學(xué)氣相法在加熱溫度為300～500℃下進(jìn)行試驗(yàn)，加熱溫度對(duì)ZnO晶體的外觀形貌有很重要的影響，依據(jù)本實(shí)驗(yàn)中所獲氧化鋅晶體的SEM照片，在較低的加熱溫度下生成物以定向生長(zhǎng)的晶須為主，而加熱溫度太高則生成物以凝結(jié)的塊狀氧化鋅為主；保溫溫度為1000～1300℃，在試驗(yàn)中，保溫溫度對(duì)ZnO晶體生長(zhǎng)過(guò)程中

3、隨著保溫環(huán)境的不同，有著不同程度的影響；保溫時(shí)間為24～40小時(shí)，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，ZnO晶體生長(zhǎng)的尺寸越大。最終制備出了直徑為0.8mm，長(zhǎng)度為2.4mm的ZnO晶體，實(shí)現(xiàn)了氧化鋅晶體的可控生長(zhǎng)。 對(duì)生成物進(jìn)行XRD分析可知：本實(shí)驗(yàn)所獲得的產(chǎn)物為ZnO相，峰形尖而窄，說(shuō)明其結(jié)晶度高，X射線衍射圖譜與JCPDS卡片號(hào)36．145l一致，表明本文研究得到的氧化鋅晶體為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)α=0.32568nm，c=0.52154n