【摘要】 纤锌矿ZnO是一种宽带隙半导体，其具有60meV的大自由激子结合能。

纤锌矿ZnO是一种宽带隙半导体，其具有60meV的大自由激子结合能。由于其在光电子和微电子应用方面的巨大潜力，如紫外光发射器、自旋功能器件、气体传感器、透明电子器件和声表面波器件，它引起了人们的极大关注。Long Fan等人[1] 提出了一种基于水平管式炉的优化籽晶CVT方法来生长无裂纹ZnO晶体。设计了一个中心有孔的二氧化硅种子底座，以最大限度地减少晶体和安瓿之间的接触面积。实验使用10mm×10mm的HT-ZnO晶体作为种子，并将其放置在安瓿的一端，而将源放置在另一端。将中心有孔的二氧化硅种子座放入安瓿中以固定种子。在10−4 Pa压力条件下密封后，将安瓿放入熔炉中。生长在热源温度范围Ts=1000–1030°C、种子温度范围Tg=960–990°C和温差控制在5–30°C的条件范围内下进行。生长期为2-4周。观察到的生长态晶体的平坦生长前沿表明了相对稳定的生长条件。HT籽晶的颜色在生长后从淡黄色变为暗红色，这与报道的结果一致。中心有孔的二氧化硅籽晶座设计为中空结构，种子和底座之间的接触面积被最小化，而生长的晶体不与安瓿壁直接接触用于最大限度地减少晶体和安瓿之间的接触面积，从而抑制热应力和裂纹的产生。在种子上实现了稳定和可控的生长。通过XRD、SEM、EDS、XPS和THD测量对所生长的晶体进行了表征。通过XRD证实了所生长的晶体的高结晶质量。

[1] Fan L ,  Xiao T ,  Zhong C , et al. Seeded growth of bulk ZnO crystals in a horizontal tubular furnace[J]. CrystEngComm, 2019.

 

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