氧化锌ZnO基片

产品简介(Introduction)

氧化锌(ZnO)单晶基片是一种六方纤锌矿结构(Wurtzite Structure)的宽禁带半导体材料,具有优异的光电性能、高电子迁移率及良好的热稳定性。ZnO 基片在紫外光电子器件、压电器件及高频电子器件研究中具有重要地位,是第三代半导体及功能氧化物外延生长的重要基础材料。

ZnO 具备直接带隙(约 3.37 eV)和较高激子结合能(约 60 meV),适用于紫外发光器件、传感器及透明导电薄膜沉积,是高纯材料体系中兼具光学与电学性能的关键基底。


产品详情(Detailed Description)

ZnO 单晶基片采用高纯 ZnO 原料,通过水热法或熔融法生长工艺制备,晶体完整性高,缺陷密度低,适用于外延级薄膜沉积与科研应用。

主要技术参数:

  • 纯度:≥ 99.99%(4N)

  • 晶向:c-plane (0001)、a-plane (11-20)、m-plane (10-10) 可选

  • 尺寸:5 mm × 5 mm、10 mm × 10 mm、Φ10 mm、Φ1″ 等(支持定制)

  • 厚度:0.3 mm – 1.0 mm(可定制)

  • 表面状态:SSP / DSP / Epi-ready

  • 表面粗糙度:Ra < 0.5 nm(Epi-ready 级)

高质量抛光表面可:

  • 提高外延薄膜的结晶质量;

  • 降低界面缺陷与位错密度;

  • 改善光电转换效率;

  • 提升薄膜沉积均匀性与附着力。

ZnO 基片具有良好的热稳定性,通常可耐受 800°C 左右的沉积及退火工艺,适用于 PLD、MBE、磁控溅射及 CVD 等多种薄膜制备方法。


应用领域(Applications)

1. 紫外光电子器件

用于外延生长 GaN、ZnMgO 等宽禁带材料,应用于 UV LED、紫外探测器及激光器。

2. 压电与声表面波(SAW)器件

ZnO 本身具有优异的压电性能,可用于高频滤波器、传感器及微机电系统(MEMS)。

3. 透明导电与光学镀膜

在透明导电膜(TCO)、抗反射膜及光学功能涂层研究中,ZnO 提供稳定的晶格匹配平台。

4. 气体传感器与能源材料

用于外延或复合沉积 ZnO 纳米结构,应用于气体传感与光催化材料研究。


技术参数(Technical Parameters)

参数 典型值 / 范围 重要性说明
纯度 ≥ 99.99% 减少杂质影响,提高光电性能
晶向 (0001)/(11-20)/(10-10) 影响外延取向与器件性能
尺寸 5 mm – 2″ 适配科研与中试设备
厚度 0.3 – 1.0 mm 提供机械强度与热稳定性
表面粗糙度 Ra < 0.5 nm 提升外延膜层质量
耐温性能 ≤ 800°C 满足主流沉积工艺

相关材料对比(Comparison with Related Materials)

材料 主要优势 典型应用
ZnO 宽禁带、压电性能优异 紫外器件、传感器
GaN 高功率与高频应用 LED、功率器件
Al₂O₃(蓝宝石) 成本较低、机械强度高 GaN 外延基底
MgO 良好绝缘性 磁性薄膜外延

常见问题(FAQ — 聚焦应用)

1. ZnO 基片适用于哪些沉积方式?
适用于 PLD、MBE、磁控溅射及 CVD 系统。

2. 是否适合紫外 LED 外延?
是,可用于宽禁带材料的外延生长研究。

3. 可否定制不同晶向?
支持 c-plane、a-plane、m-plane 定制。

4. 表面是否提供 Epi-ready 等级?
可提供单面或双面 Epi-ready 抛光。

5. 是否能承受高温退火?
通常可耐受约 800°C 工艺环境。

6. 是否适用于透明导电膜研究?
是,可作为 TCO 薄膜外延或沉积基底。

7. 是否兼容常见真空夹具?
兼容主流沉积设备标准规格。

8. 是否支持小尺寸切割?
支持定制尺寸与精密加工。

9. 是否附带检测报告?
出厂附晶向及表面检测报告。

10. 是否可用于压电器件研究?
是,ZnO 本身具有良好压电特性。


包装与交付(Packaging)

所有 ZnO 单晶基片在出厂前均经过晶向确认与表面检测,并附唯一追溯编号。
采用真空洁净包装与防震缓冲材料,确保运输过程中基片洁净、无损伤。


结论(Conclusion)

氧化锌(ZnO)单晶基片凭借宽禁带特性、优异压电性能与良好的外延兼容性,在紫外光电子、传感器及功能薄膜沉积领域具有广泛应用。其稳定的晶体质量与可控表面特性,为高端科研与新型器件开发提供可靠支撑。

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sales@keyuematerials.com