衬底材料是发展微电子产业的重要基础性材料，大尺寸、高质量的氧化锌（ZnO）晶体是研究 *** GaN,ZnO等发光电子器件的重要衬底材料，特点是：作为Zn（）薄膜的衬底材料，ZnO单晶具有任何其他衬底材料无法比拟的优势——同质外延，因此其应用潜力巨大，市场前景宽广 。可以预计，随着ZnO器件产业化的到来，对ZnO单晶的需求也会越来越大 。因此重视并发展大尺寸高质量ZnO单晶的生长技术，不仅可以为今天ZnO器件的研究提供合适的衬底材料，更重要的是为将来ZnO器件的产业化打下坚实的基础 。
1.氧化锌（ZnO）晶体生长工艺及生长结果
水热法生长ZnO晶体所用的原料是由分析纯ZnO粉末经等静压成型后在1200℃烧结而成的，有关的生长工艺参数见表3 。
表3氧化锌晶体的水热法生长条件
在上述条件下，我们已经生长出了尺寸达到25mm×25mm×10mm的Zn（）晶体，其颜色为浅黄绿色，透明 。晶体外形呈规则的六角对称形状，主要显露面为
（图4） 。各方向的生长速度为：v
（即[0001]方向）方向与－C（即
方向]）方向生长速率差异明显，前者大约是后者的两倍，这是因为Zn（）晶体本身具有极性，晶体＋C面为带正电荷的Zn原子面，－C面为带负电荷的（）原子面，所以溶液中的负离子生长基团在＋C方向大于－C方向叠合速率 。从结果可以看到柱面
生长速率比较缓慢，这是目前用水热法生长更大尺寸的ZnO晶体所需要解决的关键问题之一
图4 水热法生长的ZnO晶体及其形貌示意图
2.氧化锌（ZnO）晶体性能测试
采用等离子体质谱分析（ICP-MS）对晶体＋C部分新生长层中的杂质含量进行了分析，结果如表4所示 。从中可以看出由于没有使用高纯度的原料，造成晶体中杂质的含量比较大，特别是Al,Fe,K,Si,Pb等元素，其中的Au应是来自于黄金衬套管 。
表4水热法氧化锌晶体杂质元素分析结果
取晶体＋C部分切片，对晶体（0001）面进行机械抛光后进行双晶摇摆曲线w扫描，所得到曲线如图5所示 。从中可看出，其半峰宽为FWHM值为60弧秒，考虑到仪器入射X射线发散角为12弧秒，所以结果表明该样品晶体结构完整性较好 。
图5 水热法ZnO晶体双晶摇摆曲线
四、结束语
我们应用水热法合成 ,ZnO晶体的工作已取得重要进展，基本确定了KTP,ZnO晶体的水热法生长工艺条件，合成出了可供实际应用的晶体材料 。我们相信，这些材料的合成成功，将为我国相关产业的快速发展提供有利条件 。
作者衷心感谢曾骥良教授、陈振强教授对本研究工作的指导和帮助！
参考文献
邱志惠，霍汉德，阮青锋等.2006.水热法KTP晶体生长及形貌特征.广西师范大学学报（自然科学版），24（2）:52～55.
阮青锋，霍汉德，覃西杰等.2006.水热法 KTP晶体生长与宏观缺陷研究.人工晶体学报，35（3）:608～611.
Zhang Chang-long,Huang Ling-xiong,Zhou Wei-ning et al.2006.Growth of KTP crystals with high damage threshold by hydrothermal method.Journal of Crys-tal Growth,292.364～367.
OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助 。
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