SiC襯底上GaN薄膜和LED的制備與研究的開題報告

SiC襯底上GaN薄膜和LED的制備與研究的開題報告開題報告：基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的制備與研究一、研究背景氮化鎵（GaN）是一種重要的寬禁帶半導體材料，具有優(yōu)異的光電性能和熱穩(wěn)定性，被廣泛應用于高亮度LED、激光二極管等領域。然而，GaN晶體的生長難度大，價格高昂，限制了其在工業(yè)領域的廣泛應用。而在這方面，SiC襯底具有很大優(yōu)勢，具有高質量、高穩(wěn)定性、低缺陷密度等特點，可以提高GaN晶體生長的質量和穩(wěn)定性。因此，在SiC襯底上生長GaN晶體已成為研究的焦點。二、研究目的和意義本論文旨在研究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的制備方法，探究GaN薄膜和LED的結構、性能以及生長機理等相關問題。通過研究GaN薄膜和LED的制備方法，可以為解決高質量、高穩(wěn)定性、低缺陷密度的GaN晶體生長難題提供一種新的途徑。同時，研究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的應用前景，對于推動我國半導體技術的發(fā)展具有重要意義。三、研究內容和方法1.基于SiC襯底的GaN薄膜的制備方法：(1)HVPE法（氣相外延法）(2)MOCVD法（金屬有機化學氣相沉積法）(3)MBE法（分子束外延法）2.基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的結構和性能分析方法：(1)X射線衍射儀（XRD）(2)掃描電子顯微鏡（SEM）(3)激光掃描共聚焦顯微鏡（CLSM）(4)光譜分析儀（PL）(5)發(fā)光二極管測試系統(tǒng)（LED測試系統(tǒng)）3.研究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的生長機理。四、預期成果通過本論文的研究，預計取得以下成果：1.建立基于SiC襯底的GaN薄膜的制備方法，并對制備方法進行優(yōu)化和改進，提高GaN晶體生長的質量和穩(wěn)定性。2.對基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的結構和性能特點進行全面分析和研究，了解GaN薄膜和LED的光電性能，并制定相應的應用方案。3.探究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的生長機理，為在其他材料襯底上生長GaN晶體提供一定的參考。五、可行性分析1.研究方法：本論文既包含實驗室的理論研究，也涉及到GaN薄膜和LED的制備和測試等大量實驗工作。2.材料條件：實驗所需材料和設備都在現(xiàn)有條件下就可以獲取，容易實現(xiàn)。3.研究團隊：本論文的研究方向主要聚焦于化學、物理和半導體材料等領域，具有相應的研究熱情和專業(yè)技能。4.預期成果：預計可以取得基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的制備和研究初步成果，并取得一定的科研實踐能力和實驗技能。六、進度安排1.前期準備（2個月）：調研相關文獻，制定實驗方案，準備實驗所需材料和設備。2.實驗和數(shù)據(jù)分析（10個月）：針對不同制備方法進行實驗研究，并對實驗數(shù)據(jù)進行深入分析和討論。3.撰寫論文和論文答辯（2個月）：整理研究成果，完成畢業(yè)論文和論文答辯。七、參考文獻1.LiuF,WangY,SunB,etal.GrowthofGaNbyhydridevaporphaseepitaxyusingSiCandGaNseeds[J].JournalofCrystalGrowth,2017,464:81-86.2.WeiT,FuY,LiuY,etal.MOVPEgrowthofhighqualitythickGaNonSiCsubstratewithAlNbufferlayer[J].CeramicsInternational,2020,46(7):9625-9629.3.LiW,ParkGH,KimTK,etal.LEDBasedonSiliconCarbideandGalliumNitride[J].Physics,Simulation,andPhotonicEngineeringofPhotovoltaicDevicesI,2007,6474:647425.4.劉曉巍,朱立安,彭峰,等.基于SiC襯底的GaN外延膜研究[J].安