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化学气相反应制备氧化物晶体

作　者: 郑一博
导　师: 董国义
学　校: 河北大学
专　业: 光学
关键词: 高温水解化学气相输运氧化锌氧钴锌
分类号: O782
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 50次
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内容摘要

本文采用高温水解反应制备了ZnO晶体,分析了化学气相反应条件下温度和衬底种类对晶体形貌和质量的影响,实验发现500-550℃下在SiC和Al₂O₃基片衬底上生长的ZnO晶体表面光滑、形貌规则、质量较好;在ZnO和Al₂O₃衬底上可以形成连续薄膜,质量还有待改善,在ZnO（0001）基片衬底上清晰观察到了晶体呈螺旋外延生长;研究了高温水解制备SnO₂和Fe₂O₃薄膜及复合薄膜的光学性能。采用高温化学气相输运法制备了Zn_1-xCo_xO晶体,通过改变原料中Co₂O₃的掺杂量,制备了不同Co含量掺杂的Zn_1-xCo_xO晶体。实验发现Zn_1-xCo_xO晶体具有ZnO纤锌矿结构,随着Co掺杂量的增加,其形状随之变化,外形基本为六棱柱形。论文的完成为化学气相反应制备功能性氧化物晶体、薄膜以及研究晶体生长习性提供了大量有用的数据,为采用CVT法进一步制备Zn_1-xCo_xO稀磁半导体提供了实验依据。

全文目录

第1章文献综述  8-15
  1.1 序言  8
  1.2 ZnO的性质及应用  8-12
    1.2.1 ZnO的性质  9
    1.2.2 ZnO的应用  9-12
  1.3 晶体制备技术简介  12-15
    1.3.1 从熔体中生长晶体  12-13
    1.3.2 高温高压法生长晶体  13-14
    1.3.3 从气相中生长晶体  14-15
第2章生长理论概述及化学气相反应原理  15-21
  2.1 生长机理概述  15-17
    2.1.1 晶体生长机理概述  15-16
    2.1.2 薄膜生长机理概述  16-17
  2.2 化学气相反应原理  17-21
    2.2.1 化学气相反应历史回顾  17
    2.2.2 化学气相反应方式  17-19
    2.2.3 化学气相反应过程  19-21
第3章高温水解反应制备氧化物晶体和薄膜  21-35
  3.1 实验准备  21-22
    3.1.1 实验装置  21-22
    3.1.2 实验样品制备  22
      3.1.2.1 基片的清洗  22
      3.1.2.2 化学反应方式  22
  3.2 不同衬底上制备 ZnO晶体  22-28
  3.3 不同衬底上制备 ZnO薄膜  28-31
    3.3.1 氧化锌基片上制备ZnO薄膜  28-30
    3.3.2 蓝宝石基片上制备 ZnO薄膜  30-31
  3.4 高温水解制备 SnO_2和 Fe_2O_3复合薄膜  31-33
    3.4.1 石英基片上制备 SnO_2薄膜  31-32
    3.4.2 石英基片上制备 Fe_2O_3薄膜  32-33
    3.4.3 石英基片上制备 SnO_2和 Fe_2O_3复合薄膜  33
  3.5 本章结论  33-35
第4章高温化学气相输运法制备氧化锌晶体  35-54
  4.1 实验准备  35-36
    4.1.1 实验装置  35
    4.1.2 实验样品制备  35-36
      4.1.2.1 基片的清洗  35-36
      4.1.2.2 实验操作  36
  4.2 高温化学气相输运制备氧化锌和氧化钴晶体  36-43
    4.2.1 用不同原料在不同衬底上制备 ZnO晶体  37-40
      4.2.1.1 用分析纯 ZnO原料制备ZnO晶体  37-38
      4.2.1.2 用高纯 ZnO原料制备 ZnO晶体  38-40
    4.2.2 不同衬底上制备氧化钴晶体  40-42
    4.2.3 粉体样品所得ZnO及 CoO晶体  42-43
  4.3 高温化学气相输运法制备 Zn_(1x)Co_xO晶体  43-52
    4.3.1 粉体样品所得 Zn_(1x)Co_xO晶体  44-47
    4.3.2 蓝宝石基片上合成 Zn_(1x)Co_xO晶体  47-52
  4.4 本章结论  52-54
第5章结论  54-55
参考文献  55-59
附录  59-60
致谢  60

化学气相反应制备氧化物晶体

内容摘要

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