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氧化鋅晶體有三種結(jié)構(gòu)：六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)、立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)，以及比較罕見的氯化鈉式八面體結(jié)構(gòu)。纖鋅礦結(jié)構(gòu)在三者中穩(wěn)定性，因而最常見。立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中，每個(gè)鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結(jié)構(gòu)。 八面體結(jié)構(gòu)則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。 纖鋅礦結(jié)構(gòu)、閃鋅礦結(jié)構(gòu)有中心對(duì)稱性，但都沒有軸對(duì)稱性。晶體的對(duì)稱性質(zhì)使得纖鋅礦結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)和熱電效應(yīng)，閃鋅礦結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)。 纖鋅礦結(jié)構(gòu)的點(diǎn)群為6mm（國際符號(hào)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(dǎo)體材料中，鋅、氧多以離子鍵結(jié)合，是其壓電性高的原因之一。 氧化鋅的硬度約為4.5，是一種相對(duì)較軟的材料。氧化鋅的彈性常數(shù)比氮化鎵等III-V族族半導(dǎo)體材料要小。氧化鋅的熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好，而且沸點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)低，在陶瓷材料領(lǐng)域有用武之地。 在各種具有四面體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料中，氧化鋅有著的壓電張量。該特性使得氧化鋅成為機(jī)械電耦合重要的材料之一。 在室溫下，氧化鋅的能帶隙約為3.3 eV，因此，純凈的氧化鋅是無色透明的。高能帶隙為氧化鋅帶來擊穿電壓高、維持電場能力強(qiáng)、電子噪聲小、可承受功率高等優(yōu)點(diǎn)。氧化鋅混入一定比例的氧化鎂或氧化鎘，會(huì)使能帶隙在3-4 eV之間變化。 即使沒有摻入任何其它物質(zhì)，氧化鋅具有N型半導(dǎo)體的特征。N型半導(dǎo)體特征曾被認(rèn)為與化合物原子的非整比性有關(guān)，而對(duì)純凈氧化鋅的研究則成為一個(gè)反例。使用鋁、鎵、銦等第III主族元素或氯、碘等鹵素可以調(diào)節(jié)其N型半導(dǎo)體性能。而要將氧化鋅制成P型半導(dǎo)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，但都需要在特殊條件下才具有效用。