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首页> 美国卫生研究院文献>Scientific Reports >Zn Vacancy Formation Energy and Diffusion Coefficient of CVT ZnO Crystals in the Sub-Surface Micron Region
【2h】

Zn Vacancy Formation Energy and Diffusion Coefficient of CVT ZnO Crystals in the Sub-Surface Micron Region

机译：亚表面微米区域CVT ZnO晶体的锌空位形成能和扩散系数

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摘要

By using positron annihilation spectroscopy methods, we have experimentally demonstrated the creation of isolated zinc vacancy concentrations >1020 cm−3 in chemical vapor transport (CVT)-grown ZnO bulk single crystals. X-ray diffraction ω-rocking curve (XRC) shows the good quality of ZnO single crystal with (110) orientation. The depth analysis of Auger electron spectroscopy indicates the atomic concentrations of Zn and O are almost stoichiometric and constant throughout the measurement. Boltzmann statistics are applied to calculate the zinc vacancy formation energies (Ef) of ~1.3–1.52 eV in the sub-surface micron region. We have also applied Fick’s 2nd law to calculate the zinc diffusion coefficient to be ~1.07 × 10−14 cm2/s at 1100 °C. The zinc vacancies began annealing out at 300 °C and, by heating in the air, were completely annealed out at 700 °C.
机译：通过使用正电子an没光谱法，我们已经实验证明了在化学气相沉积（CVT）生长的ZnO块状单晶中创建的隔离锌空位浓度> 10 20 cm -3 晶体。 X射线衍射ω-摇摆曲线（XRC）显示了（110）取向的ZnO单晶的良好质量。俄歇电子能谱的深度分析表明，在整个测量过程中，Zn和O的原子浓度几乎是化学计量的，并且是恒定的。玻尔兹曼统计方法用于计算亚微米表面下锌空位形成能（E f ）约为1.3–1.52 eV。我们还应用了Fick的2 nd 法则来计算1100°C下锌的扩散系数为〜1.07×10 −14 cm 2 / s C。锌空位在300 C开始退火，并通过在空气中加热，在700 atC完全退火。

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