SiGe量子点、量子环的MBE自组织生长的开题报告.docx

SiGe量子点、量子环的MBE自组织生长的开题报告开题报告题目：SiGe量子点、量子环的MBE自组织生长背景：半导体材料在微电子、光电子、量子信息等领域具有广泛应用。其中，SiGe材料因其具有可调谐带隙、高载流子迁移率和易于集成等优点，在CMOS工艺中得到了广泛使用。然而，SiGe材料中的杂质和缺陷通常会影响其电子传输性能，从而限制其应用。因此，为了达到更好的电子传输性能和更好的材料结构控制，需要利用一些新的方法来制备SiGe材料。自组织生长是一种潜在的方法，可以在减少杂质、缺陷和微观应力的情况下制备优化的材料结构。此外，自组织生长还允许控制材料的物理和化学性质，并提供特定的材料形貌或谷位，这对光电子和量子信息应用非常重要。研究目的：本研究旨在通过MBE自组织生长方法，在SiGe薄膜上制备SiGe量子点和量子环，探究不同生长条件下材料的物理特性和结构调控方法。研究内容：1.MBE自组织生长方法的建立：确定生长参数并建立自组织生长模型。2.SiGe量子点和量子环的制备：利用自组织生长方法在SiGe薄膜上实现SiGe量子点和量子环的制备。3.材料结构的表征：通过SEM、TEM、XRD、Raman等手段对样品进行表征。4.物理性质的研究：通过光谱、电性质等手段研究样品的物理特性。预期成果：1.建立SiGe量子点、量子环的MBE自组织生长方法。2.实现SiGe量子点和量子环的制备，并了解材料结构的变化。3.揭示材料的物理特性，并为其在光电子、量子信息等领域的应用提供理论基础。进度计划：第一年：建立生长方法，并制备SiGe量子点和量子环，完成基础结构表征。第二年：对样品进行系统物理性质表征，并比较不同生长条件下样品的性质变化。第三年：整合并分析所有结果，并形成论文。参考文献：1.B.Shtilerman,X.Zhao,L.Zhang,andT.C.Shen,GrowthofSiGequantumdotsbygas-sourceMBEwithoutexternalnucleationcatalysts.JournalofPhysics:CondensedMatter,2006,18(37):S1679.2.J.Zhang,F.Zhai,K.Seino,andJ.J.Li,Hierarchicalself-assemblyofSiGequantumdotsintoverticallyalignedsuperstructuresforthree-dimensionalelectronicandoptoelectronicapplications.JournalofAlloysandCompounds,2019,794:248.3.B.Mussi,P.Frigeri,andA.Cornet,Self-organizationandopticsofSiGenanostructuresforphotovoltaics.MaterialsScienceinSemiconductorProcessing,2014,19:49.