ZnO MOCVD的生长模拟及Mn的原位掺杂研究的中期报告.docx

ZnOMOCVD的生长模拟及Mn的原位掺杂研究的中期报告
一、研究背景
ZnO作为一种广泛应用于半导体与光电子学领域的半导体材料，其生长技术得到越来越广泛的关注。其中，金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长技术是目前应用最广泛的一种方法之一，其优点包括生长过程中可以控制材料的性质，以及可以在大面积衬底上均匀生长等。
Mn是一种常见的掺杂元素，其加入可以改变ZnO的导电性质和磁性质，因此，在ZnOMOCVD生长技术中进行Mn的原位掺杂研究有着重要的应用价值。
二、研究进展
目前，我们已经完成了ZnOMOCVD的生长模拟以及Mn的原位掺杂实验。
对于ZnOMOCVD生长模拟，我们使用了有限元方法进行模拟，模型考虑了化学反应动力学方程、传质方程和热扩散方程等多个方面的因素。通过模拟，我们可以得到不同生长条件下ZnO薄膜的生长速率、晶面取向等参数。我们还通过理论分析得出了影响ZnO生长速率的主要因素，包括沉积前衬底表面的反应活性、反应气相中废气浓度等。
在Mn的原位掺杂实验中，我们采用了Zn、Mn有机金属前驱体的MOCVD生长方法，通过调节前驱体的流量以及生长温度等条件，实现了在ZnO薄膜中Mn原位掺杂。我们通过X射线衍射、激光扫描共聚焦显微镜等测试手段分析得到了掺杂后ZnO薄膜的晶体结构、形貌等属性，并使用SQUID磁性测试系统对样品进行了磁性测试。实验结果表明，在一定掺杂浓度下，Mn的掺杂可以显著改善ZnO薄膜的磁性质，并且在不影响材料光学性质的情况下实现了对电性能的调控。
三、下一步工作
接下来，我们将对生长模拟结果进行优化，探究不同生长条件和材料性质之间的关系，并进一步提高生长速率和生长均匀性。同时，我们还将对Mn掺杂的机理进行分析，探究掺杂后材料性能变化的具体原因，并尝试进一步改善材料磁光性能，提高应用前景。