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硅基红外发光材料研究的开题报告
一、选题背景
红外发光材料具有广泛的应用前景，例如红外探测器、夜视仪、安防监控等。目前市面上主流的红外发光材料都是基于III-V族化合物材料制备的，例如GaAs/AlGaAs、InGaAs/InP等。然而，这些材料存在成本高、生长难度大等缺点，限制了其在产业化规模化应用方面的发展。因此，寻找一种新型的红外发光材料具有十分重要的意义。
硅材料由于其成本低、晶体质量高、制备工艺简单等优点在电子学领域得到广泛应用。然而，由于硅材料禁带宽度较小，难以发射可见光，因此在硅基光电子学领域发展缓慢。近年来，随着纳米材料、复合材料、表面等离子激元等新技术的出现，使得硅材料可发射可见光的研究成为了可能。因此，探讨硅材料在制备红外发光材料方面的应用具有十分重要的意义。
二、研究目的
本课题旨在探究硅基红外发光材料的制备和性能研究，具体包括：
1.开发一种适合硅基材料的红外发光材料。
2.研究硅基红外发光材料的发光机理和荧光动力学。
3.测量红外发光材料的发光性能，包括发光波长、发光强度、发射光谱等。
三、研究内容和方法
1.硅基发光材料的制备方法
（1）化学气相沉积法（CVD）：通过在硅衬底上沉积金属或半导体薄膜，在特定的温度、气体流量、压力等条件下控制材料的晶结构和组成，制备硅基的红外发光材料。
（2）分子束外延法（MBE）：利用分子束束流的高能量，使其击穿基底并形成红外发光材料薄膜。
2.发光机理和荧光动力学的研究方法
（1）傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）：研究硅基红外发光材料的晶体结构和化学成分。
（2）Raman光谱：对硅基红外发光材料的结构进行表征。
（3）荧光光谱：研究硅基红外发光材料的荧光动力学。
3.发光性能的研究方法
（1）激发发光谱：测量硅基红外发光材料的激发发光谱，确定发光材料的波长范围。
（2）光致发光（PL）光谱：测量硅基红外发光材料的发光强度和发射光谱。
四、预期成果
1.完成硅基红外发光材料的制备和性能研究。
2.通过探究硅基红外发光材料的基础性能，为实现硅基红外发光材料的应用提供理论和实验基础。
3.提高国内硅基红外发光材料等相关领域的研究水平。
五、参考文献
[1]J.Xu,X.X.Wu,andX.G,Li,“Emissionpropertiesofsiliconnanoparticleswithchemicalsurfacepassivation,”JournalofLuminescence,vol.132,pp.2676-2682,2012.
[2]S.Reyntjens,M.Z.WangandG.T.Fei,“Investigationoferbium-dopedsilicon-richoxidethinfilmsforphotonicdeviceapplications,”JournalofNon-CrystallineSolids,vol.372,pp.91–95,2013.
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