几种新型半导体发光材料的研究进展(精)
新型有机半导体材料的研究与应用
新型有机半导体材料的研究与应用随着科技的不断发展，新型有机半导体材料正在成为材料科学领域的热门研究课题之一。
这些材料具有许多独特的特性和潜在的应用前景，引起了学术界和工业界的广泛关注。
本文将介绍新型有机半导体材料的研究进展以及它们在各个领域的应用。
一、新型有机半导体材料的定义和分类新型有机半导体材料是指以含有碳元素为主要构成成分的有机化合物。
根据其电子结构和导电性质的不同，可以将其分为小分子有机半导体和聚合物有机半导体两类。
1. 小分子有机半导体小分子有机半导体是由一系列分子组成的单晶薄膜。
它们具有较高的载流子迁移率和较好的空间有序性，因此在有机薄膜晶体管、有机发光二极管等器件中具有广泛应用。
2. 聚合物有机半导体聚合物有机半导体是由大量重复单位组成的高分子材料。
相较于小分子有机半导体，聚合物有机半导体具有更高的柔韧性和可加工性，适用于柔性显示器、太阳能电池和传感器等领域。
二、新型有机半导体材料的研究进展随着对新型有机半导体材料的深入研究，人们不断探索和开发具有优异性能的新材料。
1. 共轭聚合物共轭聚合物是一种优秀的聚合物有机半导体材料。
它们通过在分子链上引入具有交叉共轭结构的芳环单元，提高了载流子的迁移率和光电转换效率。
目前，许多基于共轭聚合物的器件已经实现了高效率和长寿命。
2. 有机小分子有机小分子是小分子有机半导体材料中的关键对象。
通过精确控制分子结构和晶体形态，可以提高它们的载流子迁移率和发光效率。
近年来，利用有机小分子材料构建的高性能晶体管和发光二极管等器件已经取得了很大的进展。
三、新型有机半导体材料在各领域的应用新型有机半导体材料的独特性能使其在各个领域具有广阔的应用前景。
1. 光电子器件新型有机半导体材料在光电子器件领域具有巨大潜力。
以有机薄膜晶体管为例，其可实现低成本、柔性和大面积制备，适用于显示器、智能卡等可穿戴设备。
2. 光伏领域新型有机半导体材料在太阳能电池领域表现出良好的应用前景。
新型发光材料的研制及其应用
新型发光材料的研制及其应用在当今科学技术发展日新月异的时代，新型发光材料成为了一种备受关注的领域。
新型发光材料的研制不仅广泛应用于LED电子显示、照明、生物医学等领域，同时也是现代科学技术革命的重要组成部分，对推动社会发展具有重要意义。
本文将讨论新型发光材料的研制及其应用。
一、新型发光材料的研制1.无机发光材料无机发光材料主要包括荧光粉、磷光粉等。
荧光粉是通过外界激发，通过光学转换发出发光的物质，荧光材料通常是基于稀土离子、能带材料、光硫氢等材料设计的。
荧光粉的研发需要考虑材料的光化学安全性、性质、长寿命和色度性等，该材料被广泛应用于LED显示屏、照明系统、健康检测和化学传感器等领域。
2.有机发光材料有机发光材料由有机分子组成，可以通过电化学的方式，实现半导体材料的发光效应，具有较高的发光效率和稳定性，具有广泛的应用前景。
然而，有机发光材料的研发常常受到合成、稳定性和使用寿命等问题的限制。
3.钙钛矿发光材料近年来，钙钛矿发光材料的研究成为了新型能源材料领域的热点之一。
由于钙钛矿发光材料具有良好的光催化效果和较高的发光效率，因此它们被广泛应用于照明、太阳能电池和绿色催化等领域。
二、新型发光材料的应用1.LED电子显示LED电子显示是新型发光材料应用最为广泛、影响最为深远的领域之一。
LED电子显示具有高效节能、长寿命、高色彩还原度等优点，得到了广泛的应用。
新型发光材料的应用使得LED电子显示的效率和稳定性得到了极大提高，使得LED电子显示技术得到了快速的发展。
2.节能照明照明领域是新型发光材料的又一个重要应用领域。
传统的白炽灯具有低效、短寿命的缺点，新型LED照明极大地提高了照明质量，同时使能源得到了节约。
例如，掺杂着荧光粉的蓝色LED能够发出具有橙色光谱的长波长红光，由此实现了暖白色光的发光效果，提高了照明效果与节能效果的综合性能。
3.生物医学领域新型发光材料的应用领域也包括生物医学领域，其应用主要是基于生物成像、生物探针等领域。
高迁移率聚合物半导体材料最新进展
高迁移率聚合物半导体材料最新进展随着电子设备的普及与功能需求的不断提高，对于半导体材料的要求越来越高。
高迁移率聚合物半导体材料具有优异的载流子迁移率、可塑性、可溶性等特性，因此受到广泛关注。
本文将着重介绍高迁移率聚合物半导体材料的最新进展。
1. 聚合物半导体材料的简介聚合物半导体材料的结构主要包括共轭聚合物和非共轭聚合物两种，其中共轭聚合物是指环状共轭结构和链状共轭结构形成的聚合物。
聚合物半导体材料的引入为电子工业提供了更加便捷和低成本的材料选择。
它们通常具有良好的光电化学和电场效应特性，被广泛应用于电子设备中的各种功能性元件，如有机发光二极管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池等。
高迁移率聚合物半导体材料指的是具有高载流子迁移率的聚合物材料，它们的电子迁移率在5-20 cm²V-1s-1左右，接近于一些无机材料如氧化铟锡(ITO)的电子迁移率，且具有可塑性、可溶性好等优点。
高迁移率聚合物半导体材料的优势主要体现在以下四个方面。
(1) 良好的载流子迁移率对于光电器件来说，载流子迁移率是影响器件性能的重要指标之一。
高迁移率聚合物半导体材料具有良好的载流子迁移率，使得器件具有更快的响应速度和更高的灵敏度。
(2) 高光学吸收系数高迁移率聚合物半导体材料具有高光学吸收系数，高效地将光能转化为载流子，有助于提高器件的光电转换效率。
(3) 可塑性高迁移率聚合物半导体材料具有材料可塑性，可以通过纳米复合材料来增加材料的力学强度和热传导性能。
高迁移率聚合物半导体材料具有可溶性，利于制备大面积、高质量的薄膜，便于集成制备半导体器件和模块。
目前，高迁移率聚合物半导体材料的研究主要集中在以下三个方面。
(1) 结构优化在共轭聚合物结构中，主链与侧链等官能团的引入、聚合物接头的合理设计等结构优化方法可以显著影响聚合物的载流子迁移率。
例如，前体聚合物的制备过程、掺杂聚合物衍生物、侧链和极性基团的引入、杂化共轭聚合物等，都是优化高迁移率聚合物半导体材料结构的重要手段。
新型半导体材料的研究进展及其应用
新型半导体材料的研究进展及其应用随着科学技术的不断发展，新型半导体材料的研究和应用也越来越受到关注。
半导体材料是电子技术和计算机技术的基础，具有广泛的应用前景。
本文将就新型半导体材料的研究进展及其应用进行探讨。
一、新型半导体材料的研究进展1、碳化硅材料碳化硅是一种优异的半导体材料，它的电学性质和热学性质都比硅好。
碳化硅材料既能够承受高温、高压环境，也能够实现高功率、高速、高频应用。
目前已有一些碳化硅材料被广泛应用在电源变换器、汽车电源、航空器电子设备等领域。
2、氮化硅材料氮化硅是一种新型的宽能隙半导体材料，具有优越的物理和化学性质。
它的电子迁移率高，能够实现高功率、高速、高频率应用，特别适用于射频电子设备的制造。
目前，氮化硅材料被广泛应用于5G通讯、高亮度LED、蓝色激光器等领域。
3、氧化锌材料氧化锌是一种新型的半导体材料，具有良好的光学、电学、磁学等性质。
它的能隙较宽，透明性好，可应用于薄膜电晶体管、太阳能电池等领域。
此外，氧化锌具有优异的生物相容性，可应用于生物医学器械等领域。
二、新型半导体材料的应用1、汽车电子随着汽车产业的不断发展，汽车电子产品也得到了极大的推广和应用。
新型半导体材料的应用为汽车电子开发提供了新的解决方案。
现在的汽车电子产品采用了许多半导体材料，如碳化硅材料的应用可以提高电源变换器的效率，氮化硅材料的应用可以提高电力转换效率，氧化锌材料的应用可以提高太阳能电池的效率。
2、LED照明LED照明是一种新型的环保、节能的照明技术，其应用范围越来越广泛。
新型半导体材料的应用可以提高LED照明产品的效率和品质。
如氮化硅材料的应用可以提高LED芯片的发光效率和亮度，碳化硅材料的应用可以提高LED器件的寿命和稳定性。
3、5G通讯5G通讯是一项颠覆性的技术革新，它将会给互联网、智能制造、智慧城市等领域带来巨大的变化。
新型半导体材料的应用对5G通讯的发展也有着重要的促进作用。
如氮化硅材料的应用可以提高5G收发信机的效率和速度，碳化硅材料的应用可以提高5G 通讯的频率和功率。
新型有机半导体材料的研究与发展
新型有机半导体材料的研究与发展一、介绍近年来，新型有机半导体材料在电子学领域中崭露头角。
这些材料拥有许多优点，如低成本、低功耗和柔性等，使得它们逐渐成为大型显示屏（如电子阅读器和智能手机），有机发光二极管（OLED）等领域的有前途的替代品。
本文将介绍新型有机半导体材料的研究与发展，总结其特点及未来发展方向。
二、有机半导体材料的特点有机半导体材料是指使用分子或聚合物作为半导体材料来制造电子设备。
相对于传统的无机材料，有机半导体材料有以下几个特点：1. 低成本与无机材料相比，有机半导体材料的制造成本较低。
合成途径简单，高纯度的有机半导体材料制备成本相对较低。
2. 低功耗有机半导体材料和器件的耗电量相比于无机半导体技术更低。
从某种意义上说，这导致了更省电、更具可持续性的电子设备的出现。
3. 柔性有机半导体材料可以被制成柔性塑料，这使得它们可以用于可折叠的电子设备、穿戴设备等。
相对于无机半导体材料而言，有机半导体材料更加适应多变的形状和曲线。
4. 易于制造有机半导体材料的制造可以通过柔性印刷和解决技术实现，相对于无机半导体材料制造周期更短。
三、种类和研究进展有机半导体材料主要可分为三类：薄膜半导体材料、高分子半导体材料和共轭聚合物。
1. 薄膜半导体材料薄膜半导体材料以共轭分子衍生物为基础，用于制备有机薄膜晶体管（OTFT）和OLED。
其中，有机薄膜晶体管的性能包括电导率、移动率和自然频率等，目前已经得到了快速发展。
而用于制造OLED的薄膜半导体材料则可以实现亮度更高和更长的寿命。
2. 高分子半导体材料高分子半导体材料是指以多个单体重复聚合成的高分子材料。
高分子半导体材料的导电性能非常好，而且相对应的费米能级处于带隙范围内，可以用于OLED器件的制备。
3. 共轭聚合物共轭聚合物具有分子链的π电荷共轭，电荷的移动速度非常快。
这使得共轭聚合物优于其他有机半导体材料，以用于太阳能电池，也可以用于OLED和有机场效应晶体管等这些电子设备的制造。
半导体材料研究的新进展
半导体二极管和三极管
二. N型半导体和P型半导体
1. 本征半导体与掺杂半导体
在常温下，本征半导体的两种载流子数量还是极少 的，其导电能力相当低。 如果在半导体晶体中掺入微量杂质元素，将得到掺 杂半导体，而掺杂半导体的导电能力将大大提高。
由于掺入杂质元素的不同，掺杂半导体可分为两大 类——N型半导体和 P型半导体。
半导体二极管和三极管
• 肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷统称点缺陷。 • 虽然这两种点缺陷同时存在，但由于在Si、Ge中形成间隙
原子一般需要较大的能量，所以肖特基缺陷存在的可能性
远比弗仑克尔缺陷大，因此Si、Ge中主要的点缺陷是空位
(a) 弗仑克尔缺陷 (b) 肖特基缺陷 图1.11 点缺陷
半导体二极管和三极管
价电子受到激发，形成自 由电子并留下空穴。 自由电子和空穴同时产生 半导体中的自由电子和空 穴都能参与导电——半导 体具有两种载流子。
价电子
硅原子
载流子的产生与复合：
共价键
半导体二极管和三极管
• 本征半导体中的自由电子和空穴总是成对出现， 同时又不断进行复合。在一定温度下，载流子 的产生与复合会达到动态平衡，即载流子浓度 与温度有关。温度愈高，载流子数目就愈多， 导电性能就愈好——温度对半导体器件的性能 影响很大。 • 半导体中的价电子还会受到光照而激发形成自 由电子并留下空穴。光强愈大，光子就愈多， 产生的载流子亦愈多，半导体导电能力增强。 故半导体器件对光照很敏感。 • 杂质原子对导电性能的影响将在下面介绍。
一晶面发生移动，如图1.12(a)所示。这种相对移动称为滑移， 在其上产生滑移的晶面称为滑移面，滑移的方向称为滑移向。
(a) (b) 图1.12 应力作用下晶体沿某一晶面的滑移
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展发光材料是指能够将其他形式的能量转化为光能的材料。
发光机理是指发光材料在受激激发下能够产生光的原理和过程。
发光机理通常可以分为两种类型：激活机理和能级机理。
激活机理是指通过激发因素（如电流、电场、光、温度等）对发光材料施加能量，从而使发光材料中的激活剂转移到高能态，然后通过非辐射过程（如振动、自旋翻转等）来传递能量，最终导致发光材料发光。
常见的激活机理包括荧光、磷光和电致发光（EL）等。
能级机理是指在发光材料的能级结构变化下，通过电子在能级间跃迁的辐射过程来实现发光。
常见的能级机理包括激光、发色中心发光、磷光和电致发光等。
有机发光材料是近年来研究的热点之一、有机发光材料具有低成本、高效率和可调性等优点，适用于柔性显示、光电器件和生物成像等领域。
有机发光材料的研究进展主要集中在改进材料合成和器件结构设计上，以提高发光效率和稳定性。
无机发光材料有着较高的发光效率和较长的使用寿命，适用于照明和显示等领域。
无机发光材料的研究进展主要包括发色中心调控、杂化发光材料设计和控制发光性质等方面。
半导体发光材料是应用最广泛的发光材料之一，包括有机半导体材料和无机半导体材料。
有机半导体材料具有好的可溶性和可加工性，但发光效率较低；无机半导体材料具有较高的发光效率和较长的使用寿命，但制备工艺相对复杂。
半导体发光材料的研究进展主要集中在改进材料制备工艺和结构设计上，以提高发光效率和色纯度。
总之，发光材料的研究进展涵盖了有机发光材料、无机发光材料以及半导体发光材料等各种类型。
研究人员不断探索新的发光机理和材料合成方法，以提高发光材料的发光效率、稳定性和色纯度，推动发光材料在光电器件、生物成像和照明等领域的应用。
半导体材料的历史现状及研究进展(精)
半导体材料的历史现状及研究进展(精)半导体材料的研究进展摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。
半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。
本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。
关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势一、半导体材料的发展历程半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。
宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。
1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。
1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。
50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。
60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。
1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。
90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。
新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通状态所需的能量。
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几种新型半导体发光材料的研究进展摘要：概述了三种新型半导体发光材料氮化镓、碳化硅、氧化锌各自的特性，评述了它们在固态照明中的使用情况，及其研究现状，并对其未来的发展方向做出了预测。
关键词：LED发光二极管；发光材料；ZnO, SiC，GaN1引言在信息技术的各个领域中，以半导体材料为基础制作的各种各样的器件，在人们的生活中几乎无所不及，不断地改变着人们的生活方式、思维方式，提高了人们的生活质量，促进了人类社会的文明进步。
它们可用作信息传输，信息存储，信息探测，激光与光学显示，各种控制等等。
半导体照明是一种基于半导体发光二极管新型光源的固态照明，是21世纪最具发展前景的高技术领域之一，已经成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃。
固态照明是一种新型的照明技术，它具有电光转换效率高、体积小、寿命长、安全低电压、节能、环保等优点。
发展固态照明产业可以大规模节约能源，对有效地保护环境，有利于实现我国的可持续发展具有重大的战略意义。
从长远来看，新材料的开发是重中之重。
发光材料因其优越的物理性能、必需的重要应用及远大的发展前景而在材料行业中备受关注。
本文综述了近几年来对ZnQ SiC, GaN三种新型半导体发光材料的研究进展。
2几种新型半导体发光材料的特征及发展现状在半导体的发展历史上，1990年代之前，作为第一代的半导体材料以硅(包括锗)材料为主元素半导体占统治地位•但随着信息时代的来临，以砷化镓(GaAS 为代表的第二代化合物半导体材料显示了其巨大的优越性•而以氮化物(包括SiC、ZnO等宽禁带半导体)为第三代半导体材料，由于其优越的发光特征正成为最重要的半导体材料之一.以下对几种很有发展前景的新型发光材料做简要介绍•2.1氮化傢(GaN)2.1.1氮化镓的一般特征GaN是一种宽禁带半导体(Eg=3.4 ev),自由激子束缚能为25mev,具有宽的直接带隙，川族氮化物半导体InN、GaN和A lN的能带都是直接跃迁型，在性质上相互接近，它们的三元合金的带隙可以从1.9eV连续变化到6.2eV,这相应于覆盖光谱中整个可见光及远紫外光范围•实际上还没有一种其他材料体系具有如此宽的和连续可调的直接带隙•GaN!优良的光电子材料，可以实现从红外到紫外全可见光范围的光发射和红、黄、蓝三原色具备的全光固体显示，强的原子键，高的热导率和强的抗辐射能力，其光跃迁几率比间接带隙的高一个数量级.GaNM有较高的电离度，在川-V的化合物中是最高的(0.5或0.43).在大气压下，GaN一般是六方纤锌矿结构.它的一个原胞中有4个原子,原子体积大约为GaAS勺一半.GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材：1GaN室温禁带宽度为3. 4 eV，是优良的短波长光电子材料，其发光特性一般是在低温(2 K、12 K、15 K或77 K)下获得的“,文献较早地报道了低温下纤锌矿结构GaN 的荧光(PL)谱,文献⑹报道了闪锌矿结构GaN的阴极荧光光谱。
通过在低温(2K)下对高质量的GaN材料进行光谱分析，观察到A、B、C三种激子, 它们分别位于(3. 474 ± 0.002) eV、(3.480 土 0.002) eV和(3.490 ± 0. 002) eV：7: GaN勺光学特性,可在蓝光和紫光发射器件上应用•作为一种宽禁带半导体材料，GaF能够激发蓝光的独特物理和光电属性使其成为化合物半导体领域最热的研究领域，近年来在研发和商用器件方面的快速发展更是使得GaNS相关产业充满活力。
当前,GaN基的近紫外、蓝光、绿光发光二极管已经产业化，激光器和光探测器的研究也方兴未艾。
2.1.2氮化傢研究的发展现状阻碍GaN研究的主要困难之一是缺乏晶格及热胀系数匹配的衬底材料 .SiC 与GaN晶格匹配较好，失配率仅为3.5%,但SiC价格昂贵.蓝宝石与GaN有14%的晶格失配，但价格比SiC便宜,而且通过在其上面生长过渡层也能获得高质量的 GaN薄膜，因而蓝宝石是氮化傢基材料外延中普遍采用的一种衬底材料，因为其耐热、透明、可大面积获得，并具有与GaN相似的晶体结构.一般都选用c面-(0001) 作为衬底，但蓝宝石与GaN的失配率仍较高，难以获得高质量的GaN薄膜.对于GaF材料，虽然长期以来衬底单晶没有解决，异质外延缺陷密度相当高，但是器件水平已可实用化。
第一个基于GaN的LED是20世纪70年代由Pankove等人研制的，其结构为金属-半导体接触型器件.在提高了 GaN外延层质量和获得了高浓度p型GaN 之后,Amano 等首先实现了 GaN pn结蓝色发光管.其后Nakamura等在进一步提高材料质量，特别是大大提高了 p型GaN的空穴浓度后，报告了性能更佳的 GaN pn结蓝色发光管，其外量子效率达0.18 %.随着1993年GaF材料的P型掺杂突破，GaNS材料成为蓝绿光发光材料的研究热点.1994年,Nakamura开发出第一个蓝色InGaNPAlGaN双异质结(DH) LED. 1995年及其后两年,Nakamura等人又实现了蓝色、绿色、琥珀色、紫色以及紫外光InGaN量子阱LED ：8］，把蓝绿光氮化傢基发光管的发光效率提高到10 %左右,亮度超过10个烛光，寿命超过100000 h.1995年日亚化学所制成Zed蓝光(450nmLE) 绿光12cd(520nmLED);日本1998年制定一个采用宽禁带氮化物材料开发LED勺7年规划，其目标是到2005年研制密封在荧光管内、并能发出白色光的高能量紫外光LED，这种白色LED勺功耗仅为白炽灯的1/8，是荧光灯的1/2,其寿命是传统荧光灯的50咅〜100倍。
这证明GaF材料的研制工作已取相当成功，并进入了实用化段」nGaN系混晶的生成，InGaN/AIGaN 双质结LED，InGaN单量子阱LED，InGaN多量子阱LED等相继开发成功.6cd的 InGaN-SQW-LE 高亮度纯绿茶色、2cd高亮度蓝色LED已制作出来，今后，与AIGaP、 AIGaAs系红色LED&合形成亮亮度全色显示就可实现.这样三原色混成的白色光光源也打开新的应用领域,以高可靠、长寿命LED为特征的时代就会到来。
日光灯将会被LED所替代。
LED将成为主导产品，GaN晶体管也将随材料生长和器件工艺的发展而迅猛发展，成为新一代大功率器件•目前,GaN基蓝绿光发光二极管己商品化，GaNS LD也有商品出售，最大输出功率为0.5W.GaN_ED勺应用非常普遍，在交通信号灯里、彩色视频广告牌上、甚至闪光灯里都可能会见到它的身影。
GaN LED勺成功不仅仅引发了光电行业中的革命。
它还帮助人们投入更多的资金和注意力来发展大功率高频率GaF晶体管。
以GaNS半导体材料为基础所发展起来的固态白光照明技术有希望发展成为未来照明的主题技术，根据已有发展计划，有能在2020年前取代白纸等和白炽灯，比较固态照明技术对节环保、改善照明等具有重要意义，并将会形成500亿美元产值的巨大新兴产业。
但在目前的技术水平下，获得一定尺寸和厚度的实用化的GaN 体单晶十分困难，并且价格昂贵.GaN单晶至今未形成大规模商品化，缺乏合适的衬底材料，蓝宝石也不是理想的衬底材料，其次是突破p型掺杂优化，目前实现的 Mg掺杂工艺复杂，设备昂贵滩以操作.这些问题影响了 GaN电子器件和光电器件的进一步研究开发，是国内外争相研究的焦点问题•目前的主流制作GaN吉晶方法是MOCVD.因此，寻找和选择最适合的GaN勺衬底材料一直是国际研究的主要热点之一•专家们预计，GaNS LE[及功率晶体管、蓝色激光器，一旦在衬底等关键技术领域取得突破，其产业化进程将会长驱直入。
2.2氧化锌(ZnO)2.2.1氧化锌的一般特征ZnO作为一种宽带隙半导体材料，室温禁带宽度为3.37ev,自由激子束缚能为60mev.ZnC具有铅锌矿结构，a=0.32533 nm, c=0.52073 nm, z=2 [9],空间群为C46V-P63mc,Z按照六方紧密堆积，每个Zn2+周围有4个氧原子，构成[Zn-O4]四面体，四面体之间以顶角相互连结，四面体的1个面与+c(0001)面平行，见图4aZn2+在c轴方向的分布是不对称的，它不是位于于+c方向，见图4b[10]o图4 ZnO晶体结构(a)c,p,p '面之间的晶向关系和 Zn-O4四面体(b)[Zn-O4]四面体在(1010)的Zn2+晶向(Zn与O原子在c轴方向的分布是不对称的).氧化锌的结晶形态为六方单锥类，对称型为L6P, L6为z轴，显露晶面为六方单锥，六方柱，单面，见图 5所示.图5 ZnO晶体理论上的极性生长形态ZnO是一种优良的多功能材料.作为压电材料的ZnC压敏陶瓷，因其优良的非线性导电特性、大电流和高能量承受能力等优点而被广泛应用于抑制电力系统雷过电压和操作过电压，抑制电磁脉冲和噪音，防止静电放电等方面.ZnO单晶在可见光透过率达到90 %，在室温下（或低温下）ZnO及纳米ZnO光致发光谱（PL）普遍存在2个较宽的发光带，在520 nm附近的宽绿色发光带和在380 nm附近一系列施主束缚激子峰的紫色发光带:11：.绿色发光带有时也存在丰富的结构卑.关于绿色发光带一般被认为是杂质或缺陷态（O空缺、Zn填隙）的发光，但是相关机理还有待进一步研究.文献：13：报道目前常在制备时添加一些有效物质，通过不同制备方法和条件处理，使ZnO表面吸附或包裹上一层“外衣”，以改善其无规则的表面层，钝化表面以减少缺陷及悬键，可有效提高其可见光或紫外发射强度（达一个量级以上），通常,ZnO表面有吸附物质（如反应副产品，溶剂分子，溶解的气体等），使其表面产生大量缺陷态及悬键，淬灭光发射，影响ZnO的光学、电学等方面的性质，因此这种处理能有效改善ZnO的表面态.自室温下激光激发ZnO纳米微晶膜观测到紫外激光发射行为以来，ZnO 的激光发射一直是研究的热点，ZnO的蓝带，特别是近紫外激光发射特征，以及相当高的激子结合能（60meV）和增益系数（300cm- 1 ），使其成为重要而优异的蓝、紫外半导体激光材料.ZnO乍为透明电极和窗口材料而被用于太阳能电池，且因其辐射损伤小，特别适合在太空中使用。
此外，ZnO还是制造声表面波（体波）器件的理想材料.ZnO是一致熔融化合物，熔点高达2248K.并且在高温下ZnO勺挥发性很强，到1773K就会发生严重的升华现象，因此晶体的生长较为困难。
2.2.2氧化锌研究的发展现状早在2O世纪6O年代，人们就开始研究Zn仰单晶的生长，国内外对于ZnO的研究一直是近几年半导体材料研究的热点，无论是薄膜ZnO纳米ZnC或是体单晶 ZnO,文献［⑷很好地总结了 2003年之前的国外ZnO晶体的研究与发展状况。