氧化鋅zno單晶是具有六方晶系纖鋅礦型化合物的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體,其可直接躍 遷,禁帶寬度(eg 3. 37ev)大。此外,與其它半導(dǎo)體材料(gan :21mev、znse :20mev)相比, 其激子結(jié)合能(zno :60mev)非常大,因此,氧化鋅晶體單晶批發(fā),可期待將其用作的發(fā)光器件材料。氧化鋅zno晶體具有四種晶體結(jié)構(gòu),閃鋅礦結(jié)構(gòu)(與金剛石類(lèi)似,可看成氧原子fcc排列,4個(gè)鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內(nèi)四個(gè)碳原子的位置);nac結(jié)構(gòu);cscl結(jié)構(gòu)(氧原子簡(jiǎn)單立方排列,鋅原子占據(jù)體心位置);纖鋅礦結(jié)構(gòu)(六方結(jié)構(gòu),氧原子層和鋅原子層呈六方緊密排列)。
氧化鋅zno晶體主要性能參數(shù):晶體結(jié)構(gòu):六方;晶格常數(shù):a=3.252a c=5.313 a;密度:5.7g/cm3;硬度:4mohs;熔點(diǎn):1975℃;熱膨脹系數(shù):6.5 x 10-6 /℃//a 3.7 x 10-6 /℃//c;熱 容:0.125 cal /g.m;熱電常數(shù):1200 mv/k @ 300 ℃;熱 導(dǎo):0.006 cal/cm/k。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)氧化鋅zno晶體的外觀形貌有很重要的影響。
氧化鋅zno晶體作為新一代寬禁帶、直接帶隙的多功能ibⅵa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。 氧化鋅zno晶體在1975℃同成分熔化,在較高的溫度下非常不穩(wěn)定,不容易由熔體直接生長(zhǎng)。目前主要是在盡可能低的溫度下用化學(xué)氣相輸運(yùn)法、水熱法和助熔劑法生長(zhǎng)。常見(jiàn)的氧化鋅zno屬六方晶系,湖北氧化鋅晶體,纖鋅礦結(jié)構(gòu),點(diǎn)群為6mm,zno晶體中,z離子和o離子沿c軸交替堆積,(o001)面終結(jié)于正電荷z離子,氧化鋅晶體單晶廠家,(0001)面終結(jié)于負(fù)電荷o離子,因此,氧化鋅zno單晶具有極性。