氧化锌(ZnO)晶体作为新一代宽禁带、直接带隙的多功能IBⅥA族半导体材料,具有优良的光电、导电、压电、气敏、压敏等特性。基于氧化锌(ZnO)的紫外激光器的实现掀起了对于传统的纤锌矿结构的半导体氧化锌(ZnO)材料的新的研究热潮.氧化锌(ZnO)以其优良的综合性能将成为下一代光电子材料,因此对氧化锌(ZnO)单晶的研究有重要的理论和实践意义。
氧化锌ZnO晶体
氧化锌(ZnO)晶体作为新一代宽禁带、直接带隙的多功能IBⅥA族半导体材料,具有优良的光电、导电、压电、气敏、压敏等特性。基于氧化锌(ZnO)的紫外激光器的实现掀起了对于传统的纤锌矿结构的半导体氧化锌(ZnO)材料的新的研究热潮.氧化锌(ZnO)以其优良的综合性能将成为下一代光电子材料,因此对氧化锌(ZnO)单晶的研究有重要的理论和实践意义。
氧化锌(ZnO)晶体具有四种晶体结构,闪锌矿结构(与金刚石类似,可看成氧原子FCC排列,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置);NaC结构;CsCl结构(氧原子简单立方排列,锌原子占据体心位置);纤锌矿结构(六方结构,氧原子层和锌原子层呈六方紧密排列)。氧化锌(ZnO)与GaN的物理性能非常接近,其晶格失配度很小,是GaN晶体生长zui理想的衬底材料。
氧化锌(ZnO)晶体作为新一代宽禁带、直接带隙的多功能IBⅥA族半导体材料,具有优良的光电、导电、压电、气敏、压敏等特性。氧化锌(ZnO)晶体随着环境条件的改变形成不同结构的晶体。ZnO晶体中的化学键既有离子键的成分,又有共价键的成分,两种成分的含量差不多,因而使得ZnO晶体中的化学键没有离子晶体那么强,导致其在一定的外界条件下更容易发生晶体结构上的改变。
氧化锌晶体有三种结构:六边纤锌矿结构、立方闪锌矿结构,以及比较罕见的氯化钠式八面体结构。纤锌矿结构、闪锌矿结构有中心对称性,但都没有轴对称性。晶体的对称性质使得纤锌矿结构具有压电效应和焦热点效应,闪锌矿结构具有压电效应。纤锌矿结构的点群为6mm(国际符号表示),空间群是P63mc。晶格常量中,a = 3.25 埃,c = 5.2 埃;c/a比率约为1.60,接近1.633的理想六边形比例。
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