刘振华,樊 龙,符亚军，王 进，曹林洪,吴卫东

(1.中国工程物理研究院激光聚变研究中心，绵阳 621900；2.西南科技大学材料科学与工程学院，绵阳 621010)

0 引 言

氧化锌(ZnO)是一种极具潜力的直接带隙半导体材料，其禁带宽度为3.34 eV，室温激子束缚能高达60 meV。由于其本身优异的光电性能，长期以来在科学和工业领域受到人们的广泛关注，并且已在压电换能器、光波导、声光介质、导电气体传感器、透明导电电极、变阻器等方面得到应用[1-3]。如它的压电特性可以使声表面波滤波器集成到未来的模拟电路中，可满足便携式电子设备的需求。此外，ZnO透明薄膜晶体管(TTFTs)是近年来国内外的一个重要发展方向。因此，无论是现有的还是潜在的应用价值，对高质量ZnO单晶，特别是低缺陷和低载流子浓度的ZnO单晶的需求，是人们一直追求的目标。

目前，制备ZnO单晶的方法主要有水热法、助熔剂法、加压熔融法、化学气相输运法(CVT)等[4-7]。这些方法要获得高质量的ZnO单晶依旧很困难。在这些方法中，水热法是最为成熟的一种方法，但是，该方法生长过程中容易引入较多的杂质离子(K+、Li+)，同时使用设备较昂贵、污染性大[8]。气相输运法生长环境要求较高，但其设备成本比较低、杂质含量低，有利于提高单晶的纯度与质量[9]。然而，当前使用化学输运法制备的ZnO单晶存在生长过程难控制、载流子浓度较高和较多晶格缺陷等问题。这些问题一直困扰着众多科研工作者。随着新型光电产业的迅猛发展，人们对高质量、大尺寸的ZnO单晶需求量迫切，如何获得低载流子浓度、较少晶格缺陷的ZnO单晶再一次成为人们关注的焦点。……