Si衬底上GaN厚膜生长及Cr掺杂GaN性质研究的开题报告.docx

Si衬底上GaN厚膜生长及Cr掺杂GaN性质研究的开题报告

一、选题背景及意义

氧化镓(GaN)材料因其优异的电学、光学性能而被广泛应用于光电子器件领域。在Ga面衬底上生长GaN膜既具有制备成本低、薄膜合成高质量且易于成本控制等优势，也是研究GaN材料在光电子器件中应用的重要方向之一。而Cr掺杂GaN作为一种特殊的半导体材料，其独特的磁电性质和光学性能引起了人们的广泛关注，并被用于制备磁光器件、磁反转存储器等。

目前，石墨烯的研究已经呈现井喷式增长，而GaN材料的厚膜生长及Cr掺杂GaN的性质研究仍存在不足之处。因此，在Ga面衬底上GaN厚膜生长以及Cr掺杂GaN的性质研究具有重要的科研意义和应用前景。

二、研究内容

1.Ga面衬底上GaN厚膜生长

采用金属有机化学气相沉积(MOVPE)技术，在Ga面衬底上制备GaN厚膜，并研究GaN的生长过程及其生长机理；同时，探索优化GaN厚膜生长的条件，提高膜质量。

2.Cr掺杂GaN的性质研究

通过掺入Cr原子，制备Cr掺杂GaN材料，并对其磁电性质和光学性能进行研究；同时，比较不同掺杂浓度的Cr对GaN材料性能的影响。

三、研究方法

1.MOVPE生长技术：采用MOVPE技术，在Ga面衬底上生长GaN厚膜。

2.X射线衍射分析(XRD)：对GaN膜进行XRD分析，研究其晶体结构和晶格常数。

3.扫描电镜(SEM)：对GaN膜表面形貌进行分析。

4.磁性测试：利用磁性测试仪对Cr掺杂GaN材料进行磁性测试，并研究其磁性质。

5.光学测试：通过光学测试仪对Cr掺杂GaN材料的光学性能进行研究。

四、预期结果

1.成功在Ga面衬底上制备高质量GaN厚膜；

2.详细研究GaN厚膜生长过程及其生长机理；

3.研究Cr掺杂GaN材料的磁电性质和光学性能，得出不同掺杂浓度下Cr对GaN性能的影响规律。

五、研究意义

1.对GaN膜厚膜生长机理与生长条件的研究，有助于提高其膜质量，进而在光电子器件中得到更广泛的应用。

2.研究Cr掺杂GaN材料的磁电性质和光学性能，为其在磁光器件、磁反转存储器等方面的应用提供理论基础。

3.本文研究成果能够为材料科学方面的发展提供新的思路和方向，对于推动GaN材料的应用和发展具有积极意义。