一种利用矿化剂在水热条件下生长氧化锌单晶的方法

摘要

本发明涉及一种利用矿化剂在水热条件下生长氧化锌单晶的方法，采用氧化锌或氢氧化锌做晶体生长的原料，含氯盐做矿化剂，用去离子水做生长溶剂，在不同的酸碱度下，在高压水热反应釜中进行晶体生长。本发明方法氧化锌单晶的生长速率快、工艺简单、成本低，可以通过控制工艺条件生长出不同尺寸的氧化锌单晶。

主权项

一种在水热条件下生长氧化锌体块单晶的方法，步骤如下：将1公斤氧化锌密实压块作为生长料，放置在内径Φ8cm、高0.5m的高温合金钢制成高压釜底部，氧化锌生长料上方加隔板，高压反应釜的内衬为金属银；向高压反应釜内充入去离子水，用氯化锂和氯化钠的混合物0.25mol/l LiCl+0.75mol/l NaCl为矿化剂，加入氢氧化钠溶液调pH值为10，控制溶液中氯离子浓度为1mol/L；同时使高压反应釜的填充度为90%体积；在高压釜上部溶液中放置(0001)取向的ZnO籽晶块后，密封釜口；用镍铬铝电阻丝分上、下两段对高压釜加热；釜底一组电阻丝升温到280℃；上面靠近籽晶一组电阻丝升温到230℃；保温38天，得直径为8毫米的ZnO单晶；或者，将3公斤氧化锌密实压块作为生长料，放置在内径Φ10cm、高2m的高温合金钢制成高压釜底部，氧化锌生长料上方加隔板，高压反应釜的内衬为聚四氟乙烯；向反应釜内充入去离子水，用氯化锂和氯化钠的混合物0.25mol/l LiCl+0.80mol/l NaCl为矿化剂，加入氢氧化钠溶液调pH值为11，控制溶液中氯离子浓度为1mol/L；同时使高压反应釜的填充度为90%体积；在高压釜上部溶液中放置(0001)取向的ZnO籽晶后，密封釜口；用镍铬铝电阻丝分上、下两段对高压釜加热；釜底一组电阻丝升温到300℃；上面靠近籽晶一组电阻丝升温到240℃；保温40天，得直径为20毫米的ZnO单晶。