SiC襯底上GaN薄膜和LED的制備與研究的開(kāi)題報(bào)告

SiC襯底上GaN薄膜和LED的制備與研究的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)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(dǎo)體材料，具有優(yōu)異的光電性能和熱穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于高亮度LED、激光二極管等領(lǐng)域。然而，GaN晶體的生長(zhǎng)難度大，價(jià)格高昂，限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。而在這方面，SiC襯底具有很大優(yōu)勢(shì)，具有高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、低缺陷密度等特點(diǎn)，可以提高GaN晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，在SiC襯底上生長(zhǎng)GaN晶體已成為研究的焦點(diǎn)。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(jié)構(gòu)、性能以及生長(zhǎng)機(jī)理等相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)研究GaN薄膜和LED的制備方法，可以為解決高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、低缺陷密度的GaN晶體生長(zhǎng)難題提供一種新的途徑。同時(shí)，研究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的應(yīng)用前景，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。三、研究?jī)?nèi)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(jī)化學(xué)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(jié)構(gòu)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(cè)試系統(tǒng)（LED測(cè)試系統(tǒng)）3.研究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的生長(zhǎng)機(jī)理。四、預(yù)期成果通過(guò)本論文的研究，預(yù)計(jì)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(duì)制備方法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高GaN晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。2.對(duì)基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)進(jìn)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(yīng)的應(yīng)用方案。3.探究基于SiC襯底的GaN薄膜和LED的生長(zhǎng)機(jī)理，為在其他材料襯底上生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)室的理論研究，也涉及到GaN薄膜和LED的制備和測(cè)試等大量實(shí)驗(yàn)工作。2.材料條件：實(shí)驗(yàn)所需材料和設(shè)備都在現(xiàn)有條件下就可以獲取，容易實(shí)現(xiàn)。3.研究團(tuán)隊(duì)：本論文的研究方向主要聚焦于化學(xué)、物理和半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域，具有相應(yīng)的研究熱情和專業(yè)技能。4.預(yù)期成果：預(yù)計(jì)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(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)技能。六、進(jìn)度安排1.前期準(zhǔn)備（2個(gè)月）：調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)，制定實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料和設(shè)備。2.實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析（10個(gè)月）：針對(duì)不同制備方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和討論。3.撰寫論文和論文答辯（2個(gè)月）：整理研究成果，完成畢業(yè)論文和論文答辯。七、參考文獻(xiàn)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