学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

化学气相输运（CVT）法制备ZnO晶体

作　者: 李振军
导　师: 韦志仁
学　校: 河北大学
专　业: 光学工程
关键词: ZnO晶体制备化学气相输运定向
分类号: O484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 19次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文在常压下,采用开放式的化学气相输运系统、以ZnO粉为原料、以NH4Cl为载气,反应温度950℃,结晶1h,在Al2O3衬底上得到形貌各异的ZnO晶体。通过调整载气的用量和HCl气的相对含量,实现了对晶体形貌的控制,在衬底上得到定向生长的六角片状ZnO晶体。当系统中仅通入NH。为载气,结晶温度为920℃时,在蓝宝石基片上得到奇异形貌的ZnO晶体(如管状、棒状、梳状、花状、叶片状,带状等)。对反应机理进行分析,认为空心晶体的存在是由于反应系统存在Zn液滴。当添加HCl或提高晶片温度时,可以有效地改变晶体生长形态,在蓝宝石基片上获得六角形晶体。以HCl和NH3的混合气体为载气,调整到HCl的浓度略大于NH3的摩尔浓度,在Al2O3基片上得到六角片形定向生长的ZnO晶体；采用ZnO籽晶片作为衬底,得到质量较好的ZnO单晶厚膜,单晶衍射ω扫描的半高宽(FWHM)为271.8arcsec。证实采用开放的常压CVT系统可以制备无色透明的ZnO单晶。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章引言  10-22
  1.1 ZnO晶体的特性  11-13
    1.1.1 ZnO晶体的基本物性与结构  11-12
    1.1.2 ZnO晶体的电学特性  12
    1.1.3 ZnO晶体的光学特性  12-13
    1.1.4 ZnO晶体的稀磁特性  13
    1.1.5 ZnO晶体的压电特性  13
  1.2 ZnO晶体材料的主要应用  13-16
    1.2.1 发光器件  13-14
    1.2.2 压电器件  14-15
    1.2.3 透明电极  15-16
    1.2.4 其它应用  16
  1.3 晶体的生长理论  16-17
  1.4 ZnO晶体的常见合成方法  17-21
    1.4.1 固熔法  17-18
    1.4.2 助溶剂法  18
    1.4.3 水热法  18-19
    1.4.4 气相法  19-21
  1.5 本论文工作  21-22
第2章化学气相输运(CVT)法制备ZnO晶体的实验过程  22-25
  2.1 CVT实验装置及原料  22-23
    2.1.1 实验装置  22
    2.1.2 实验原料  22-23
  2.2 CVT实验基本过程  23
    2.2.1 清洗  23
    2.2.2 制备过程  23
  2.3 晶体的表征  23-25
第3章以NH_4Cl为载气制备ZnO晶体  25-31
  3.1 ZnO晶体的制备与调整  25-29
    3.1.1 实验条件  25-26
    3.1.2 分析与表征手段  26
    3.1.3 结果与讨论  26-29
    3.1.4 生长和调控机理分析  29
  3.2 制备定向生长的ZnO晶体  29-30
    3.2.1 实验条件  29
    3.2.2 形貌与分析  29-30
  3.3 小结  30-31
第4章以NH_3和HCl为载气制备ZnO晶体  31-47
  4.1 以NH_3为载气制备ZnO晶体  31-39
    4.1.1 实验条件  31
    4.1.2 样品的XRD与SEM分析  31-32
    4.1.3 ZnO晶体的形貌分析  32-38
    4.1.4 生长机理的分析  38-39
  4.2 调整HCl相对含量制备ZnO晶体  39-43
    4.2.1 实验条件  39-40
    4.2.2 ZnO晶体的形貌特征  40-43
    4.2.3 HCl的影响分析  43
  4.3 同质衬底生长ZnO晶体  43-46
    4.3.1 制备条件  43-44
    4.3.2 ZnO晶体的XRD和SEM分析  44-45
    4.3.3 单晶XRD分析  45-46
  4.4 小结  46-47
第5章结论  47-48
参考文献  48-53
附录  53-54
致谢  54

相似论文

中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜的生长、结构和外延
© 2012 www.xueweilunwen.com