不同退火温度下GaN薄膜的光学特性研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氮化镓（gan）作为第三代宽禁带半导体材料，具有宽的直接带隙、高电子迁移率、高击穿电压、高热导率等优异特性，在光电子器件、高温高频器件、电力电子器件等领域有着广泛的应用前景。

gan薄膜的性质，特别是光学特性，对其应用至关重要。

然而，gan薄膜的性质受制备工艺、生长条件、后期处理等因素的影响较大。

2. 本选题国内外研究状况综述

gan薄膜的光学特性研究一直是国内外学者关注的焦点。

近年来，国内外学者在不同退火温度对gan薄膜光学特性的影响方面取得了一系列的研究成果。

国内研究现状：国内学者在gan薄膜的制备、退火工艺以及光学特性表征等方面开展了大量研究工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容：
1.制备不同退火温度的gan薄膜样品：利用金属有机化学气相沉积（mocvd）方法在蓝宝石衬底上生长gan薄膜，并在不同的温度下进行退火处理，得到一系列具有不同退火温度的gan薄膜样品。

2.表征gan薄膜的晶体结构和表面形貌：利用x射线衍射仪（xrd）、原子力显微镜（afm）等手段对不同退火温度的gan薄膜样品进行表征，分析退火温度对gan薄膜晶体结构和表面形貌的影响。

3.研究不同退火温度对gan薄膜光学特性的影响：利用紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪等测试手段，系统研究不同退火温度对gan薄膜的光吸收、光致发光、光学带隙等光学特性的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法与步骤开展研究：
1.样品制备：利用mocvd技术在蓝宝石衬底上生长gan薄膜。

控制生长温度、生长压力、气体流量等参数，获得高质量的gan薄膜。

然后将制备好的gan薄膜切割成若干个小样品，分别在不同温度下进行退火处理。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究不同退火温度对gan薄膜光学特性的影响，并结合gan薄膜的晶体结构、缺陷类型和浓度等因素，深入分析退火温度对gan薄膜光学特性的影响机制。

2.尝试建立退火温度与gan薄膜光学特性之间的定量关系模型，为利用退火工艺调控gan薄膜光学特性提供理论依据。

3.将研究结果应用于指导高性能gan基光电子器件的制备，推动gan材料在光电子领域的应用。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘峰, 王晓辉, 郝跃. gan基发光二极管研究进展[j]. 功能电子材料, 2022, 5(08): 0803-0812.

2. 潘毅, 陆卫, 张荣. mocvd 生长温度对gan 薄膜结晶质量和光学性质的影响[j]. 人工晶体学报, 2021, 50(07): 1743-1749.

3. 李世均, 张兴华, 张玉文, 等. 退火气氛对gan 薄膜结构和光学性质的影响[j]. 功能材料, 2020, 51(09): 9122-9127.