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ZnO材料的MOCVD生长、掺杂及相关物性研究的开题报告

开题报告

论文题目：ZnO材料的MOCVD生长、掺杂及相关物性研究

一、选题背景

ZnO是一种具有广泛应用前景的功能材料，其物理和化学性质的研究，对于新型电子、光电子和器件等领域的发展具有重要意义。MOCVD是一种用于生长高质量晶体的技术，可用于生长ZnO单晶薄膜。同时，掺杂是改进ZnO材料特性、性能的有效途径。

二、研究目的及意义

本文旨在利用MOCVD技术对ZnO单晶薄膜进行生长及掺杂，研究掺杂对ZnO薄膜的结构、形貌、光学性质等影响，并分析其应用前景和意义。该研究将为探索ZnO材料的应用领域提供理论和实践基础。

三、研究内容及方法

1.ZnO单晶薄膜的MOCVD生长参数优化，探索最佳生长条件；

2.利用掺杂技术（如氮、锌等元素的掺入）对ZnO薄膜进行改性，研究其结构、形貌等性质变化；

3.采用SEM、XRD、PL等表征方法对样品进行分析，分析掺杂对ZnO薄膜综合性能的影响；

4.在理论基础上分析掺杂对ZnO薄膜应用的潜力，并探索其在光电子器件、传感器等领域的应用前景。

四、预期成果

1.确定ZnO薄膜的优化生长参数；

2.分析掺杂成分对ZnO薄膜形貌、结构、光学性质等影响；

3.阐述掺杂对ZnO薄膜应用潜力及在相关领域的应用前景；

4.提出有效的工艺方案，为ZnO薄膜的应用开发提供技术支持。

五、研究进度计划

本研究计划于2021年7月开始，预计于2022年6月底完成。详细进度安排如下：

|时间|任务|

|------------|------------------------------------------------------------|

|2021/7-2021/9|阅读文献，学习MOCVD生长和掺杂技术，确定研究方向|

|2021/10-2021/12|调节MOCVD生长参数，优化薄膜制备工艺，生长ZnO薄膜|

|2022/1-2022/3|采用SEM、XRD、PL等表征方法对样品进行分析，探究ZnO薄膜的结构、形貌等性质变化|

|2022/4-2022/5|利用掺杂技术对ZnO薄膜进行改性，分析掺杂成分对ZnO薄膜形貌、结构、光学性质等影响|

|2022/6|在理论基础上分析掺杂对ZnO薄膜应用的潜力，并探索其在光电子器件、传感器等领域的应用前景|

六、参考文献

[1]ChikaraS,AzumaM,HiramatsuH,etal.MetalorganicchemicalvapordepositionofZnOthinfilmbyusingdiethylzincandwatervapor[J].Journalofcrystalgrowth,1999,197(1-4):1-9.

[2]ChenS,WangJ,ShanCX,etal.Theoreticalstudyofnitrogendopedzincoxide[J].Journalofappliedphysics,2005,98(8):083505.

[3]HuangM,MaoS,FeickH,etal.Room-temperatureultravioletnanowirenanolasers[J].Science,2001,292(5523):1897-1899.

[4]ChikaraS,HasegawaH,HiramatsuH,etal.Fabricationofsingle-crystallineultraviolet-sensitiveZnOfilm[J].Journalofcrystalgrowth,1999,201(1-4):940-943.