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GaN薄膜的分子束外延制备和极性研究的任务书
一、任务背景
随着半导体材料在各个领域中的广泛应用，对新型半导体材料的需求不断增加。相比传统的半导体材料，氮化镓(GaN)材料以其优异的物理、电学和光学性能，受到了广泛的关注和研究。目前，GaN材料已广泛应用于化学、生物、磁学、能源和信息等领域。
GaN材料有两种晶体结构：ZB型和WZ型。其中，WZ型是新型的材料，具有独特的电学与光学特性。因此，WZ型的GaN材料被认为是下一代半导体材料。但是，WZ型GaN薄膜的制备技术仍处于发展的初步阶段，需要进一步的研究和探索。
本任务书的主要目的是，利用分子束外延技术(MBE)制备WZ型GaN薄膜，并研究其极性。该研究对于提高半导体材料的性能，带来实际应用方面的意义。
二、研究内容
1.MBE制备WZ型GaN薄膜
利用MBE技术制备WZ型GaN薄膜，需要具备以下实验条件：
(1)氮化铝基底
(2)氮化镓分子束源
(3)氩气等离子体源
(4)加热器和蒸发器
(5)气相探测器和热电偶等表征设备
利用以上设备，可在氮化铝基底上通过控制氮化镓分子束源和氩气等离子体源的功率和流量等参数，控制GaN薄膜生长的速度和质量。为了保证制备出高质量的WZ型GaN薄膜，需要对MBE制备条件进行多次调试和优化。
2.研究WZ型GaN薄膜的极性
采用X射线衍射(XRD)仪对制备的WZ型GaN薄膜进行表征，可以得到其晶体结构的信息。利用倒易空间分析方法，可以判断WZ型GaN薄膜的极性。同时，可通过扫描隧道显微镜(STM)等表征手段，研究WZ型GaN薄膜的表面形貌和电学性能等。
三、研究意义
本研究的主要意义在于：
1.探索WZ型GaN薄膜的制备技术，为后续的半导体材料研究提供基础和参考。
2.研究WZ型GaN薄膜的极性，对于分析GaN材料的电学和光学性质，并优化电学性能具有重要的意义。
3.提高半导体材料的性能，为新型电子元器件、传感器、光学器件等领域的应用提供新的途径。
四、研究方法
1.设计配制实验方案，确定MBE制备条件的优化方案。
2.制备WZ型GaN薄膜，采用XRD和STM等表征手段对其性质进行研究。
3.利用倒易空间分析方法，判断WZ型GaN薄膜的极性。
4.对实验结果进行分析，提出初步的结论，并在此基础上进行下一步的研究。
五、进度安排
1.第1-2周：查阅相关文献，了解MBE制备技术和GaN材料的性质。
2.第3-4周：设计实验方案，确定MBE制备条件。
3.第5-8周：制备WZ型GaN薄膜，采用XRD和STM等表征手段对其性质进行研究。
4.第9-10周：通过倒易空间分析方法，判断WZ型GaN薄膜的极性。
5.第11-12周：对实验结果进行分析，提出初步的结论，并在此基础上进行下一步的研究。
六、预期成果
1.实验方案和结果报告。
2.MBE制备条件的优化方案。
3.WZ型GaN薄膜的制备和性质分析报告。
4.WZ型GaN薄膜的极性分析报告。
5.初步的研究结论和展望。