高质量单晶立方相MgZnO薄膜的生长制备器件特性研究的开题报告.docx

高质量单晶立方相MgZnO薄膜的生长制备器件特性研究的开题报告
1.研究背景和意义
MgZnO是一种具有广泛应用前景的半导体材料。它具有优良的光电性能，具有高透明性、宽带隙、大功率输出和高热稳定性等特点，可以用于制备高性能的透明电子器件，例如太阳电池、场发射器、白光发光二极管和激光器等。然而，制备高质量单晶立方相MgZnO薄膜的方法仍受到挑战。
2.研究内容和目标
本研究旨在开发一种新的制备高质量单晶立方相MgZnO薄膜的方法，并研究其器件特性。具体研究内容如下：
（1）采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术制备高质量单晶立方相MgZnO薄膜；
（2）优化制备工艺参数，使得薄膜的结晶质量、电学性能和光电性能得到最大程度的提高；
（3）利用XRD、SEM、TEM等分析手段对制备的MgZnO薄膜进行表面形貌、晶体结构、晶格常数和取向等方面的表征；
（4）研究薄膜的光电性质，包括光吸收系数、载流子迁移性质和光致发光等；
（5）制备MgZnO器件，并研究其电学、光学和电致发光等器件特性。
3.研究方法和计划
采用MOCVD技术，以金属有机化合物和水蒸气为原料气体，制备高质量单晶立方相MgZnO薄膜。通过优化制备工艺参数，研究薄膜的表面形貌、晶体结构和光电性质。利用XRD、SEM、TEM等分析手段对薄膜进行表征。制备MgZnO器件，并研究器件的电学、光学和电致发光等特性。研究计划如下所示：
第一年
1.建立金属有机化学气相沉积（MOCVD）实验系统，验证制备MgZnO薄膜的可行性；
2.优化制备工艺参数，研究对薄膜表面形貌、晶体结构和电学性质等的影响；
3.利用XRD、SEM等手段分析制备的薄膜的晶体结构和表面形貌。
第二年
1.研究工艺参数对薄膜的光学性质的影响；
2.利用TEM和EDS等手段分析MgZnO薄膜的晶体结构、晶格常数和取向等方面的表征；
3.研究薄膜的光电性质，包括光吸收系数、载流子迁移性质和光致发光等。
第三年
1.研究制备的MgZnO器件的电学特性，包括电学性能和电学稳定性等；
2.研究MgZnO器件的光电性质，包括光电转换特性和光致发光等；
3.优化器件制备工艺，优化器件性能，并与已有研究结果进行对比分析。
4.预期成果
（1）成功制备高质量单晶立方相MgZnO薄膜；
（2）研究出最佳制备工艺参数，得到晶格常数小、取向性好的MgZnO单晶薄膜；
（3）详细表征制备的MgZnO单晶薄膜的晶体结构、表面形貌和光电性质；
（4）探究制备MgZnO器件的电学、光学和电致发光等特性，并与已有研究结果进行对比分析；
（5）对于MgZnO材料及其器件的应用提供新的研究实验基础。