鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜及相關(guān)異質(zhì)結(jié)制備與物性研究的開(kāi)題報(bào)告

鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜及相關(guān)異質(zhì)結(jié)制備與物性研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題意義隨著信息時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于高速、高精度、高可靠性、高密度電子器件的需求日益增加，尤其是存儲(chǔ)器件中的異質(zhì)結(jié)。相比于傳統(tǒng)的硅材料，鈣鈦礦錫酸鹽材料具有優(yōu)異的電學(xué)性能和光學(xué)性能，因此成為了當(dāng)前研究熱點(diǎn)。外延薄膜技術(shù)是制備異質(zhì)結(jié)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在此基礎(chǔ)上研究鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜及相關(guān)異質(zhì)結(jié)，對(duì)于深入研究鈣鈦礦錫酸鹽的物理性質(zhì)，探索其在電子器件中的應(yīng)用具有重要意義。二、研究?jī)?nèi)容本項(xiàng)目旨在通過(guò)外延薄膜技術(shù)制備鈣鈦礦錫酸鹽薄膜及相關(guān)異質(zhì)結(jié)，并研究其物性。具體包括以下研究?jī)?nèi)容：1.選取合適的外延襯底材料、優(yōu)化薄膜生長(zhǎng)工藝條件，制備鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜。2.利用多種表征手段，如原子力顯微鏡、X射線(xiàn)衍射儀、掃描電子顯微鏡等，研究薄膜的形貌、結(jié)晶性質(zhì)和晶格結(jié)構(gòu)。3.利用光學(xué)光譜儀、壓電測(cè)試儀、霍爾效應(yīng)測(cè)試儀等手段，研究薄膜的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)。4.在制備的鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜上制備相關(guān)異質(zhì)結(jié)，并研究其器件物性。三、研究意義1.本項(xiàng)目將為鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜的制備提供一種新的思路，同時(shí)可以?xún)?yōu)化其物理性質(zhì)，為其應(yīng)用于電子器件領(lǐng)域提供基礎(chǔ)。2.通過(guò)研究鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜相關(guān)異質(zhì)結(jié)的器件物性，將為電子器件的研究提供新的思路，推動(dòng)電子器件的發(fā)展。3.本項(xiàng)目的研究成果將為進(jìn)一步深入研究鈣鈦礦材料的物理性質(zhì)、及其在電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用提供基礎(chǔ)和支持。四、研究方法1.外延薄膜生長(zhǎng)：采用分子束外延（MBE）或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）技術(shù)制備鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜。2.臺(tái)階結(jié)構(gòu)的制備：采用光刻和蝕刻等傳統(tǒng)微納加工技術(shù)制備相關(guān)異質(zhì)結(jié)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。3.薄膜物性測(cè)試：利用原子力顯微鏡、X射線(xiàn)衍射儀、掃描電子顯微鏡等手段研究薄膜的形貌、結(jié)晶性質(zhì)和晶格結(jié)構(gòu)；利用光學(xué)光譜儀、壓電測(cè)試儀、霍爾效應(yīng)測(cè)試儀等手段研究薄膜的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)。4.器件制備與測(cè)試：在制備的鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜上按照預(yù)定的設(shè)計(jì)方式制備相關(guān)異質(zhì)結(jié)器件，并進(jìn)行物性測(cè)試。五、預(yù)期結(jié)果1.成功制備鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜，并得到其形貌、結(jié)晶性質(zhì)和晶格結(jié)構(gòu)的表征數(shù)據(jù)。2.研究鈣鈦礦錫酸鹽薄膜的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)，并探究其相關(guān)機(jī)制。3.在鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜上成功制備相關(guān)異質(zhì)結(jié)，并得到其器件結(jié)構(gòu)及物性測(cè)試結(jié)果。六、預(yù)計(jì)進(jìn)度1.預(yù)計(jì)在第一年完成鈣鈦礦錫酸鹽外延薄膜的制備工藝優(yōu)化，薄膜形貌及晶格結(jié)構(gòu)的表征等工作。2.在第二年完成鈣鈦礦錫酸鹽薄膜的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)研究和相關(guān)異質(zhì)結(jié)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)制備工作。3.在第三年完成相關(guān)異質(zhì)結(jié)器件的制備和器件物性測(cè)試等工作。4.在第四年完成論文撰寫(xiě)并進(jìn)行答辯。七、參考文獻(xiàn)[1]SchmidtP.B.,MartinolliS.,BaurCh.,etal.High-mobilityTiO2:SbepitaxialthinfilmsonSi(001)grownbyreactivemolecular-beamepitaxy[J].AppliedPhysicsLetters,2012,101(21):212909.[2]DuK.Z.,ZhangX.Q.,WeiH.X.,etal.EpitaxialgrowthofantiferromagneticSrRuO3ultra-thinfilmsontheorthorhombicT′-La2/3Ca1/3MnO3/SrTiO3(001)substrates[J].JournalofAlloysandCompounds,201