1. 研究目的与意义
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背景:氧化锌(zno)是一种稳定的氧化物,在零下几十摄氏度至零上几百摄氏度的温度内可以稳定存在;zno也是一种特别受欢迎的宽带隙半导体材料(带隙为3.37ev),激子束缚能为60 mev,易实现高效率受激发射,是制作量子效率高,激发阈值低的光电子器件的理想材料。在zno化合物中掺入mn,fe 等过渡族金属元素来替代zn2 将获了大的磁光效应和可随外加磁场调制而变化的禁带宽度,从而调节氧化锌的光电特性。
目的:采用化学气相沉积方法(cvd),在硅衬底上先后沉积掺mn的氧化锌(zno)薄膜。深入探究生长温度、气体流量、掺杂浓度等对薄膜的影响规律,制备mn掺杂的氧化锌薄膜,并探究其光电特性。最后分析数据,撰写论文。在实验上制备zno纳米晶体,并应用mn 粒子进行掺杂,分析其光学性质。并对数据进行分析和处理。
意义:根据最新研究,金属掺杂半导体的研究成为热点,诸多研究表明金属掺杂对半导体的光电特性、表面生长特性等存在显著的影响,因此,本实验探究锰掺杂对氧化锌的光电特性影响研究,该方面的研究可促进氧化锌电子器件的发展,为其在电子领域及信息技术方面的应用提供指导意义
2. 研究内容和预期目标
研究内容
1.查阅文献资料,比较全面地了解氧化锌的研究现状;
2.在认真研读文献的基础上,翻译相关英文资料,撰写资料综述,提出论文的基本框架,并写出符合要求的开题报告,提交指导教师审查,根据修改意见作出相应的修改;
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
(1)、使用化学气相沉积法(cvd)制备薄膜。
(2)、利用原子力显微镜(afm)、x-射线衍射(xrd)研究锰掺杂对氧化锌薄膜的结构和表面形貌的影响。
4. 参考文献
[1] jin z,fukumura t,kawasaki m,eta1.high through—put fabrication of transition·-metal·-doped epitaxial zno thinfilms:a series of oxide—diluted magnetic semiconductors andtheir properties[j].appl phys lett,2001,78:3824~3826.
[2] viswanatha r,sapra s,gupta s s,eta1.synthesis and characterization of mn—doped zno nanocrystals [j].j.phys.chem.b,2004,108(20):6303~6310.
[3] bagnall d m,chen y f,zhu z,eta1.room temperature excitonic stimulated emission from zinc oxide epilayersgrown by plasma—assisted mbe [j].j.crysta1.growth,1998,184/185:605~609.
5. 计划与进度安排
1. 2017年2月20日-2022年 3月5日:下达毕业论文任务书,指导教师向学生讲授论题的状况和要求等;
2. 2017年3月1日-3月12日:学生完成开题报告,指导教师修改和审定学生论文开题报告;
3. 2022年3月13日-5月21日:学生按开题报告展开毕业论文实验,测试样品,分析数据,撰写论文;
