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ZnO薄膜的制备及其晶体管性能研究的开题报告

一、选题背景与意义

氧化锌（ZnO）薄膜具有很多优异的物理和化学特性。比如，它具有宽带隙、高电子迁移率、可近红外吸收性以及直接带隙等性质。因此，它在太阳能电池、光电器件、紫外激光技术、生物传感器等领域中有广泛的应用。除此之外，ZnO薄膜还可以用于研究气敏性能、催化性质和电催化反应等方面。因此，开展ZnO薄膜制备及其晶体管性能研究具有重要的科学价值和应用前景。

二、研究内容和目标

本课题的目的是利用靶材溅射技术在硅衬底上制备高质量的ZnO薄膜，并利用典型的金属半导体场效应晶体管（MOSFET）结构，研究ZnO薄膜的电学性能和晶体管性能。研究内容主要包括：

1.制备高质量ZnO薄膜的工艺优化研究。

2.研究ZnO薄膜的物理化学性质，如表面形貌、晶体结构、光学性能和电学性能等。

3.利用制备的ZnO薄膜制备典型的MOSFET结构，并研究其关键参数，如阈值电压、迁移率、C-V曲线等。

三、研究方法和技术路线

借助靶材溅射技术，将ZnO薄膜制备在硅衬底上。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射、紫外可见（UV-VIS）光谱等表征手段来研究薄膜的物理化学性质，并进行测试与分析。针对所制备的ZnO薄膜，采用典型的MOSFET结构并使用稳压电源、信号发生器、示波器、探针台等测试设备来研究其电子属性和晶体管性能。

四、研究预期

本研究将针对ZnO薄膜制备及其晶体管性能开展深入的研究。为实现预期研究目标，本课题将组织实验人员采用靶材溅射技术制备ZnO薄膜；应用多种表征手段，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射、紫外可见（UV-VIS）光谱等来对ZnO薄膜进行物理化学性质研究；并使用稳压电源、信号发生器、示波器、探针台等测试设备，研究所制备的ZnO薄膜的电学性能和晶体管性能。预期可以制备出高质量的ZnO薄膜，并获得足够的数据支持，对ZnO晶体管的性能有全面的认识。