氧化锌（ZnO）是一种禁带宽度为3.37eV的半导体材料，由于其在室温下具有高的激子束缚能（60Mev），所以在室温下稳定，不容易被激发。ZnO作为优秀的无机材料被广泛应用到光电领域中。但是ZnO材料通常具有本征缺陷以及极性生长的特性，为了改善ZnO在高端领域的应用，科研人员通常采用不同元素对其进行掺杂改性。使用最普遍的是ⅢA族元素如Al,Ga,In等，该族元素掺杂可明显改变ZnO的特性，使其应用到新的领域中。在ⅢA族掺杂体系中，Ga掺杂被证明是有效的n型掺杂。掺镓氧化锌晶体同样存在极性生长的问题待解决。　　为了提高晶体的质量和尺寸，使用高纯ZnO陶瓷为主要营养料，Ga2O3和Sc2O3为前驱物，在温差水热法下制备了Ga/Sc共掺氧化锌晶体。实验主要包括了水热法生长ZnO单晶的生长工艺研究和晶体测试，生长条件包括4mol/LKOH+0.25mol/LLiOH作矿化剂，温度380℃，内填充度为75%，实验周期为30天。具体研究了水热法生长纯ZnO、ZnO:Sc、ZnO:Ga和ZnO:GaxScy晶体的生长习性与掺杂之间的关系，测试并分析了ZnO:GaxScy单晶的生长缺陷和光学性质，以及掺杂对其光学性质的影响。　　结果表明：生长的Ga/Sc共掺氧化锌晶体呈六棱柱状，整个晶体表面基本光滑平整。负极面-c（000(1)）大面积显露，负极面（000(1)）和m面(10(1)0)面生长速度明显增加，形成了三维生长，双掺后的氧化锌晶体形态存在明显的改变。通过超声波扫描显微镜（C-SAM）观察，晶体表面存在一定数量的生长缺陷，但是已经明显少于同等条件下掺镓的氧化锌晶体。X射线双晶摇摆曲线（XRC）得出（0002）面半高宽FWHM为28aresec，（000(2)）面半高宽FWHM为46aresec，表明晶体具有较高的结晶质量，+c面结晶质量更好的原因是+c方向的生长速度更快，-c面是氧面，氧空位较多，易吸附溶液里的金属阳离子杂质。另外，紫外-可见-红外光谱仪测试发现Ga/Sc共掺氧化锌晶体透过率介于掺钪氧化锌晶体和掺镓氧化锌晶体之间，说明ZnO:GaxScy晶体的光学带隙介于ZnO:Sc晶体和ZnO:Ga晶体之间，可以推测Ga和Sc双掺导致了ZnO晶体可见光区光学带隙略微变宽。激光拉曼光谱显示掺杂后的ZnO晶体在437cm-1左右出现尖锐的本质的特征峰，表明其仍然是六方纤锌矿结构，并且晶体的的缺陷较少，结晶度较高，与上述X射线摇摆曲线的结果分析基本一致。掺杂会引起晶格畸变导致对称性降低，晶体结构的细微变化会引起拉曼谱峰的迁移和变化，最终导致其特征峰往低频移动。。632cm-1位置的额外振动模，原因可能是特定的掺杂原子引起的ZnO本征缺陷。