1. 研究目的与意义
目前，半导体技术的出现和发展极大地改善了人们的生产生活方式。半导体已经经历了三代发展，第一代以硅和锗为代表，第二代以砷化镓为代表，由于第二代半导体在很多方面无法达到预期的要求，第三代半导体材料应运而生，主要以氮化铝、氮化镓等为代表。
氮化铝于1877年首次合成，属于Ⅲ-Ⅴ族半导体，是典型的第三代半导体材料，属于直接带隙半导体，其具有很宽的禁带（约6.2eV）。近年来，氮化铝（AlN）作为宽禁带直接带隙结构化合物半导体材料，由于具有高热导效率（约320W/m·K，是Al2O3的5倍以上，接近BeO和SiC）、高击穿电压、高硬度、优良的压电特性，高声表面波传播速度和良好的化学和热稳定性，在声波器件、发光器件和电子器件封装，衬底材料，绝缘层材料方面有很好的应用前景。
现代电子技术的高速发展，极大推动着电子产品向多功能，高性能，高可靠性和小型化低成本的方向发展。近年来以GaN为主的发光二极管或探测器发展前景良好，但是却存在一个很大的瓶颈，即没有合适的衬底，而AlN和GaN有很好的晶格匹配，所以生长优质的氮化铝薄膜迫在眉睫，这也对氮化铝薄膜提出了更致密、更均匀、更光滑和更高可靠性的要求，同时也需要解决氮化铝薄膜制备过程中的工艺适应性问题和成本问题。为了适应这一发展趋势的需要，本课题对氮化铝薄膜的制备技术和性能展开研究，以探究并学习氮化铝薄膜的成熟的制备工艺，并学会测试不同条件下薄膜的性能。2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：氮化铝薄膜属于III-V族半导体，具有宽禁带的特点，在多方面具有优异的物理性能，如高的击穿电场、高热导率和高电阻率等，可以用于电子器件的封装、绝缘材料和介质隔离等，具有广泛的用途。本课题要求学习并调研氮化铝薄膜的具体应用和制备方法，并利用磁控反应溅射法制备出氮化铝薄膜并测试不同条件下薄膜的性能。
预期目标：利用磁控反应溅射法制备出厚度均匀，表面较平整，光学性能良好的氮化铝薄膜并利用其制作电容器结构，得到介电性能良好的电容器。通过制备过程，充分学习氮化铝薄膜的制备方法，学习各种耗材的合理使用，掌握磁控溅射法的原理和应用情况；掌握薄膜的测试方法，学习并深入了解光学性能和表面形貌的测试；掌握利用LCR法测试电容器的介电性能。3. 研究的方法与步骤
研究方法：
由于al较活泼，容易被氧化，很难得到高质量的aln，所有想要得到纯净的aln材料，必须在高度无氧的环境下进行。本课题利用磁控溅射法，探究大面积均匀平坦氮化铝薄膜的制备方法以及c轴定向氮化铝薄膜的制备，研究rf偏置功率对磁控溅射aln薄膜的影响
研究步骤：
4. 参考文献
1.半导体物理学，刘恩科等．西安交通大学出版社，1998年10月第1版。
2.半导体制造技术，michael quirk (作者), julian serda (作者),海潮和(合著者),徐秋霞(合著者),等(合著者),韩郑生(译者)电子工业出版社;第1版 ，2009年。
3.张瑶，朱伟欣，周冬，杨翼晞，唐佳琳等.溅射气压对蓝宝石基scaln薄膜的影响[j].压电与声光.2015,37(4):693-696
5. 计划与进度安排
第七学期：2022年12月20日：根据论题要求收集资料。
第八学期：
1周：2022年3月5日-3月11日：获取任务书，向指导教师了解所选论题的状况和要求
