Growth of ZnO Single Crystal by Chemical Vapor Transport Method

ZnO crystals were grown by CVT method in closed quartz tube under seeded condition. Carbon was used as a transport agent to enhance the chemical transport of ZnO in the growth process. ZnO single crystals were grown by using GaN/sapphire and GaN/Si wafer as seeds. The property and crystal quality of the ZnO single crystals was studied by photoluminescence spectroscopy and X-ray diffraction technique.

片状纳米氧化锌单晶的制备和表征(英文)

本文提供了一种应用二步法制备片状纳米氧化锌单晶的实验方法———首先 ,以尿素为沉淀剂宿主 ,以氯化锌、碱式碳酸锌为原料 ,应用均匀沉淀法获得纳米氧化锌的片状纳米级前驱物 ;然后通过控温热分解前驱物制备出片状纳米氧化锌单晶。用扫描电镜观测了制备的ZnO单晶的形貌 ,并通过红外光谱对其进行了表征。结果表明 :实验制备的氧化锌均为无色透明的片状单晶 ,结晶形貌为正六边形、五边形、矩形以及其它不规则形状 ,单晶直径在 30～ 6 0 0 μm之间 ,厚 30～ 6 0nm ;影响纳米氧化锌单晶制备的主要因素是反应物料配比、沉淀剂宿主尿素的浓度(1∶6 )以及反应温度 (70～ 85℃ )。此外 ,乙醇的含量对片状纳米前驱物的形貌影响很大 ,10 %～ 4 0 %的乙醇含量利于形成片状纳米氧化锌单晶。

化学气相传输法生长ZnO单晶

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶.通过控制源区和生长端的温度梯度,使用碳辅助增强质量传输效应,在无籽晶自发成核的条件下,得到了晶粒尺寸达5mm×8mm的ZnO晶体.利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为籽晶,得到了直径32mm、厚4mm左右的ZnO单晶体.用光致发光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质并对生长的热力学过程和现象进行了分析.

ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响

利用X射线衍射技术、荧光光谱、霍尔效应和光学显微等方法分别研究了ZnO单晶的晶格完整性、深能级缺陷、电学性质、位错和生长极性.通过比较ZnO单晶材料在退火前后的测试结果,分析了材料的缺陷属性和缺陷对材料性质、晶体完整性的影响.

化学气相传输法生长ZnO单晶及性质研究

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶。在无籽晶自发成核的条件下,使用碳辅助增强质量传输方法,得到了晶粒尺寸达4mm×10mm的ZnO晶体。利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为衬底,得到了直径为30mm、厚2mm左右的ZnO单晶体。比较了不同温度条件下晶体生长的结果并进行热力学过程和现象了分析。用光荧光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质。

片状ZnO单晶的光电性能研究

通过SEM、TG、XRD、IR、UV-Vis研究了用均匀沉淀法制备的片状ZnO单晶的结晶学和光电性能。结果显示:片状ZnO是结晶良好的晶体,属纤锌矿结构,对中红外和可见光透射率很高,达80%以上,而对近紫外光的透射率仅为6%。片状ZnO单晶的晶格常数为a=0.3246 nm,c=0.5207 nm,禁带宽度为3.25 eV。

气相输运法大尺寸ZnO单晶生长的传输过程控制

研究了化学气相传输法(CVT)生长ZnO单晶的传输过程、动力学和生长机理,分析了CVT法的传输机理、效率以及温场对传输速率和晶体生长的影响.利用气相-固相单晶成核和生长动力学理论研究了制约单晶生长速度和晶体质量的因素.我们得到的不同条件下ZnO单晶CVT生长的实验结果和现象与理论分析一致,获得了ZnO单晶生长的理想条件和高质量的大尺寸ZnO单晶材料.

ZnO单晶生长技术的研究进展

ZnO是近期材料领域的研究热点之一,其性能优异,有望成为下一代光电子材料。因此,对ZnO单晶的研究具有重要的理论意义和应用价值。目前生长ZnO单晶的方法有助熔剂法、水热法、气相法、熔体法,但单晶的尺寸和质量都有待提高。本文从晶体生长理论和工艺出发,对4种方法进行了全面的对比和分析,预测了ZnO体单晶的生长的研究方向。

铟掺杂ZnO体单晶的生长及其性质

研究了In掺杂n型ZnO体单晶的化学气相传输法生长和材料性质.利用霍尔效应、X射线光电子能谱、光吸收谱、喇曼散射、阴极荧光谱等手段对晶体的特性和缺陷进行了分析.掺In后容易获得浓度为1018~1019cm-3的n型ZnO单晶,掺入杂质的激活效率很高.随着掺杂浓度的提高,ZnO单晶的带边吸收和电学性质等发生明显的变化.分析了掺In-ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响.

高压下ZnO晶粒的快速生长及其拉曼光谱研究

利用陶瓷烧结基本理论以及高压烧结的特点对高压下ZnO晶粒快速生长的现象进行了分析,并结合拉曼光谱对高压下得到的ZnO晶体进行了研究。结果表明:ZnO在高压下烧结时,其晶粒生长速率大大提高,在900℃时约为常压下晶粒生长速率的960倍;高压下ZnO晶粒快速生长的原因可能是由于高压下ZnO中间隙锌离子浓度大大增加所致;通过Raman光谱分析表明高压下生长得到ZnO晶体质量随着温度的升高而有所提高。

氧化锌单晶的研究进展

目前生长ZnO的方法有助熔剂法、水热法、气相沉积法和坩埚下降法等等,但生长出的ZnO单晶的尺寸和质量都有待于提高。

随机腐蚀结构对薄膜硅太阳能电池效率的影响

采用碱腐蚀单晶硅得到的绒面结构为基底制备太阳能电池。金字塔绒面形貌用扫描电镜观察,反射率用紫外-可见分光光度计进行测试。比较了15%~23%w.t.Na2CO3+4%w.t.NaHCO3的混合溶液95℃腐蚀20 min在降低反射率方面的效果。以n-100型单晶硅为衬底,采用直流磁控溅射、热蒸发等技术制备Al/AZO/P-H:硅太阳能电池,初步探讨了绒面结构对氢化硅太阳能电池短路电流和开路电压的影响。

ZnO单晶的KOH碱液法生长和表征(英文)

采用自发成核方法,以KOH碱液作助熔剂,在银、镍和铁坩埚中分别生长了透明、棕绿色和棕色的纤维锌矿氧化锌单晶。X射线衍射和电感耦合等离子体原子发射光谱分析表明:晶体的颜色与所含的杂质有关,这些杂质来源于所使用的坩埚。采用光致发光(photoluminescence,PL)光谱对所生长的晶体进行了表征,结果显示,从银坩埚中生长的氧化锌晶体质量较高,其室温下用325nm波长光激发的PL光谱显示381nm强的紫外发射峰。在此基础上,从200mL银坩埚中生长出了尺寸为φ3mm×34mm氧化锌晶体。

体块氧化锌单晶生长的研究进展

氧化锌(ZnO)是一种极其重要的半导体材料,具有宽带隙(3.37eV)和高激子结合能(60meV),适合制作短波长发光二极管和激光二极管。综述了体块ZnO单晶的主要生长方法:化学气相输运法、水热法、助溶剂法的原理和优缺点;着重探讨了水热法和助溶剂法的生长参数及所生长ZnO单晶的特征;结合KOH+H2O体系,论述了助熔剂法的反应机理。介绍了体块ZnO单晶中存在的缺陷及其对ZnO性质的影响。