大尺寸ZnSe体单晶低成本气相生长及机理研究

ZnSe晶体是最重要的宽禁带化合物光电子材料之一，在红外、蓝绿发光、非线性光学、光电信息处理和辐射探测等诸多领域有着广泛的应用。制备难度和极高的成本使得高质量大尺寸ZnSe体单晶的制备成为制约该材料应用的最大瓶颈。本项目通过引入具有综合优势的新型输运剂，采用非气固一致化学反应替代气固同质化学反应来突破极窄的一致升华动力学条件对ZnSe晶体气相生长的限制，研究从二元素单质、无需处理的ZnSe多晶和纳米晶直接生长ZnSe单晶的方法；全面揭示输运剂在气相输运方法和晶体生长中的多重功能；结合晶体生长理论、化学反应理论和统计热力学理论，从物质传输、输运反应、气固相变和成核生长方面系统研究气相条件下ZnSe单晶的微观生长机理；在此基础上，综合研究抑制对流的方法，采用异质衬底控制生长ZnSe体单晶，建立生长参数与晶体质量的关系；发展低成本的大尺寸、高质量ZnSe体单晶气相生长方法及晶体气相生长理论。