用于生成氧化锌薄膜的钨酸锌单晶衬底的制备方法技术

用于生成氧化锌薄膜的钨酸锌单晶衬底的制备方法涉及半导体发光材料的制备工艺。寻找适宜的衬底材料成为制备高质量ＺｎＯ薄膜的关键。现有衬底材料为玻璃、硅单晶、白宝石、石英、氧化锌陶瓷基片和ＳｃＡｌＭｇＯ↓［４］（０００１），或因晶格失配率高，或因成分相差太大，造成薄膜晶体结构缺陷大量存在。本发明专利技术特征在于，它包括以下步骤：生长出位错密度低于４００／ｃｍ↑［２］钨酸锌单晶；将上述钨酸锌单晶晶体定向，切割出（１００）晶面，偏差小于１°；加工（１００）晶面，平整度＜λ／４，λ＝６３３ｎｍ，粗糙度＜１０ｎｍ；制备ＺｎＯ薄膜。本发明专利技术采用溶胶凝胶法制备的氧化锌薄膜具有特别优良的结构特性，表面平滑，取向性好，发光性能良好，光致发光波长３９６ｎｍ，如图所示；易于ＺｎＯ薄膜取向，并垂直（０００１）晶面沿ｃ方向生长。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于制备氧化锌薄膜的钨酸锌单晶衬底是一种替代蓝宝石基片的新材料，本专利技术涉及半导体发光材料的制备工艺。
技术介绍
近年来，由于市场上对短波长半导体激光二极管的大量需求，宽带隙半导体材料越来越受到人们的重视，目的是寻找能产生短波长的发光材料用以制造蓝光甚至紫光的发光二极管和激光器。ZnO是一种新型的II-VI族直接宽带隙半导体材料，室温下禁带宽度3.37eV，激子束缚能约为60meV。对于光信息存储而言，波长越短越有利于聚集成小光斑，从而增加信息存储密度和容量。如果这种激光器能够转换成实际器件并实现商品化，必将引起光信息存储和IT业的巨大变革。ZnO无论是晶体结构、晶格常数还是禁带带宽上都与GaN很相似，所以ZnO可以作为蓝宝石衬底上生长GaN的缓冲层，它的晶格失配度只有2.2％(沿<0001>方向)、并具有热膨胀系数差异小的优点，解决了困扰GaN发展的关键。研究发现，和GaN相比，ZnO具有激光阈值低和高温工作等优点。而且ZnO晶体比GaN具有更强的抗高能质子轰击能力和热稳定性，可见ZnO晶体是一种性能优良的半导体材料。由于ZnO近紫外光发射，比氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成氧化锌薄膜的钨酸锌单晶衬底的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：１．按照公知技术生长出位错密度低于４００／ｃｍ↑［２］钨酸锌单晶；２．按照公知技术将上述钨酸锌单晶晶体定向，切割出（１００）晶面，偏差小于１°；　 　３．按照公知技术加工（１００）晶面，平整度＜λ／４，λ＝６３３ｎｍ，粗糙度＜１０ｎｍ；４．按照公知技术制备ＺｎＯ薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：臧竞存，邹玉林，迟静，何斌，翟琳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]