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氧化鋅的物理性質

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    氧化鋅晶體有三種構造:六邊纖鋅礦構造、立方閃鋅礦構造,以及比擬稀有的氯化鈉式八面體構造。纖鋅礦構造在三者中波動性*高,因此*罕見。立方閃鋅礦構造可由逐步在外表生成氧化鋅的方式取得。在兩種晶體中,每個鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體構造。 八面體構造則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被察看到。

纖鋅礦構造、閃鋅礦構造有中心對稱性,但都沒有軸對稱性。晶體的對稱性質使得纖鋅礦構造具有壓電效應和焦熱點效應,閃鋅礦構造具有壓電效應。

纖鋅礦構造的點群為6mm(國際符號表示),空間群是P63mc。晶格常量中,a = 3.25 埃,c = 5.2 埃;c/a比率約為1.60,接近1.633的理想六邊形比例。在半導體資料中,鋅、氧多以離子鍵結合,是其壓電性高的緣由之一。

氧化鋅的硬度約為4.5,是一種*對較軟的資料。氧化鋅的彈性常數比氮化鎵等III-V族族半導體資料要小。氧化鋅的熱波動性和熱傳導性較好,而且沸點高,熱收縮系數低,在陶瓷資料范疇有用武之地。

在各種具有四面體構造的半導體資料中,氧化鋅有著*高的壓電張量。該特性使得氧化鋅成為機械電耦合重要的資料之一。

在室溫下,氧化鋅的能帶隙約為3.3 eV,因而,純潔的氧化鋅是無色通明的。高能帶隙為氧化鋅帶來擊穿電壓高、維持電場才能強、電子噪聲小、可接受功率初等優點。氧化鋅混入一定比例的氧化鎂或氧化鎘,會使能帶隙在3-4 eV之間變化。

即便沒有摻入任何其它物質,氧化鋅具有N型半導體的特征。N型半導體特征曾被以為與化合物原子的非整比性有關,而對純潔氧化鋅的研討則成為一個反例。運用鋁、鎵、銦等第III主族元素或氯、碘等鹵素可以調理其N型半導體功能。而要將氧化鋅制成P型半導體則存在一定的難度。可用的添加劑包括鋰、鈉、鉀等堿金屬元素,氮、磷、砷等第V主族元素,銅、銀等金屬,但都需求在特殊條件下才具無效用。

 
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