沉积速率对FeCo铁磁薄膜电阻率影响的研究开题报告

1．本课题研究的背景、目的及意义

1、背景：铁磁薄膜是指厚度在1微米以下的强磁性（铁磁性和亚铁磁性）材料，FeCo有较大可控制的电阻率范围特性，是极具代表性的铁磁薄膜之一。长期以来，各类铁磁薄膜因其电磁特性良好而早已广泛应用于制造、医疗设备和信息产业等各个领域，但由于FeCo薄膜在电阻率上体现出了良好的特性，人们对于该薄膜的电阻特性要求提高，因而需要更多的资料和实验数据来完善并使薄膜特性更贴近要求。FeCo薄膜是制作各类制造和信息系统的重要部件之一，需要通过FeCo薄膜去控制电流的传输，因此沉积速率FeCo薄膜的沉积速率对电阻率特性研究对薄膜电阻率科学和技术的应用具有重大意义.

2、目的：形成基于glass基片上的一层FeCo铁磁薄膜的物理模型；采用范德堡法原理，四点法测试，利用Keithley 2400；开展基于调整沉积速率控制电阻率的系统研究.

3、意义：研究沉积速率对FeCo铁磁薄膜电阻率的影响效应，通过调整沉积速率来实现精准控制FeCo铁磁薄膜的电阻率.

2．本课题主要研究内容和预期目标

研究内容:

实验采用glass基片，厚度500微米，面积5mm*10mm，沉积50nmFeCo铁磁薄膜。测试FeCo铁磁薄膜的微波特性，

包括（1）沉积速率与FeCo铁磁薄膜厚度图

（2）沉积速率与FeCo铁磁薄电阻率曲线

（3）实验制备照片图

（4）测试原理图和实物图。

预期目标：

（1）学习半导体微纳加工工艺.

（2）对比分析不同沉积速率对薄膜电阻率变化的影响.

（3）掌握模拟、实验和数据分析的方法.

3．本课题拟采用的研究方法、步骤

研究方法：

（1）实验采用glass基片，厚度500微米，面积5mm*10mm，沉积50nmFeCo铁磁薄膜

（2）通过四点法测试薄膜中电流的传输特性，用origin模拟出沉积速率-薄膜厚度图、沉积速率-电阻率图、实验照片图、测试电路图.

（3）分析沉积速率对薄膜厚度及电阻率的影响.

步骤：

（1）查找相关文献，熟悉研究领域.

（2）根据参考文献制定相应研究方法.

（3）用丙酮，异丙醇，酒精清洗基片表面.

（4）高真空磁控溅射在glass基片上镀FeCo.

（5）通过Keithley 2400测试微结构中电流的传输特性.

（6）记录实验数据，绘制各实验数据曲线图.

（7）分析沉积速率对薄膜电阻率的影响.

(8)完成论文的初稿，并按指导教师的修改意见认真修改论文，论文格式、引言正文内容、英文摘要上规范、正确，顺利完成毕业设计.

(9)完成论文终稿.

(10)完成汇报，准备答辩.

(11)答辩后，按答辩老师要求修改论文，并整理资料，上交.

4．本课题主要参考文献

[1] G.L.Carr,MichaelC.Martin,WayneR.McKinney,K.Jordan,GeorgeR.NeilandG.P.Williams，High-power terahertz radiation from relativistic electrons [J],Nature2002,420:153.

[2] K.WangandD.M.Mittleman Simple wire picks up terahertz waves [J],Nature2004,432:376.

[3] W.Cao,R.Singh,I.A.IAlNaib,M.He,A.J.TaylorandW.Zhang, Low-loss ultra-high-Qdark modeplasmonic Fano metamaterials [J],OpticsLetters2012,37:3366.

[4] H.Zhang,Z.Li,F.Hu,T.Chen,B.Qin,Y.Zhao, Sensitive detection of chlorpheniramine maleate using THz combined with metamaterials [J],OpticalandQuantumElectronics 2017,49:258.

[5] H.T.Chen,W.J.Padilla,J.M.O.Zide,A.C.Gossard,A.J.Taylor,R.D.Averitt, Active terahertz metamaterial devices [J], Nature2006,444:597.

[6] R.Singh,I.A.I.AlNaib,M.Koch,andW.Zhang, Asymmetric planar terahertz metamaterials [J]Optics Express2010,18:13044.

[7] R.Singh,I.A.I.AlNaib,Y.Yang,D.R.Chowdhury,W.Cao,C.RockstuhlandW.Zhang,Observing metamaterial induced transparency in individual Fano resonators with broken symmetry [J] Applied PhysicsLetters2011,99:201107.

[8] C.Li,C.Zhang,G.Hu, Electrically tunable superconducting terahertz metamaterial with low insertion loss and high switchable ratios [J]Applied PhysicsLetters2016,109:022601.

[9] H.Li,S.Liu,S.Liu, Electrically tunable superconducting terahertz MM with low insertion loss and high switchable ratios[J] Applied PhysicsLetters 2015,106:114101.

[10] R.Yahiaoui,M.Manjappa,Y.K.Srivastava, Active control and switching of broadband electromagnetically induced transparency in symmetric metadevices [J]Applied PhysicsLetters2017,111:021101.

[11] I.H.Libon,S.Baumgartner,M.Hempel,etal.An optically controllable terahertz filter [J] Applied PhysicsLetters2000,76:2821.

[12] I.AlNaib,R.Singh,C.Rockstuhl,etal.Excitation of a high-Qsubradiant resonance mode in mirrored single-gap asymmetric split ring resonator terahertz metamaterials [J] Applied PhysicsLetters2012,101:071108.

[13] X.Zhang,R.Tan,Z.Zheng,X.Li,Z.Zhang,J.Sun,Y.Zhou,L.L,H. Qin.Terahertz filters based on frequency selective surfaces for high-speed terahertz switch [J] JournalofAppliedPhysics2013,113:014504.

[14]X.Zhang,R.Tan,J.Sun,X.Li,Y.Zhou,H.Qin.Investigation of high sensitivity radio-frequency readout circuit based on AlGaN/GaN high electron mobility transistor [J] ChinesePhysicsB2015,24:105201.

5．本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）

第七学期

4—8周:对本学院教师提出命题要求，布置任务，教师命题。

9—11周:指导教师填写毕业论文题目申报表，经系部和学院审核，然后进入毕业论文智能管理系统进行毕业论文题目申报。专业负责人完成课题的审核,完成课题的发布。

13—16周:学生网上选题，视学生选题情况作适当调整。选题结束，指导老师向学生下达任务，学生根据要求收集资料。

17周:专业负责人审核双选结果，发布双选结果。

第八学期

1周2022年2月25日-3月1日:毕业论文工作动员。

1周2022年2月25日-3月1日:指导教师完成在系统中毕业论文任务书的下发，系主任审核任务书。指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等。

1—2周2022年2月25日-3月8日:学生提交开题报告等材料（开题报告、外文翻译等），指导教师审核开题报告等材料。

3—14周2022年3月11日-5月31日:学生按开题报告进行相关实验工作。如对实验内容有科学和技术问题，随时与指导老师进行沟通讨论，务必解决问题。

8—9周2022年4月15日-4月26日:学生汇报课题进展情况，回答教师提问。

11－12周2022年5月6日-5月17日:指导教师批阅论文初稿，提出修改意见。

13—14周2022年5月20日-5月31日:经指导老师批阅，达到质量要求后定稿。

14－15周2022年5月27日-6月6日:指导教师写出评语，给出成绩等第;评阅教师评阅。

15－16周2022年6月3日-6月14日:学生答辩，答辩委员会提出终审意见，确定成绩，填写评议书。