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自支撑GaN衬底的HVPE生长特性研究的任务书
任务书：自支撑GaN衬底的HVPE生长特性研究
一、课题背景
氮化镓（GaN）具有优异的物理和化学特性，是半导体材料中一种重要的宽禁带半导体材料。自支撑GaN衬底是制备GaN外延的关键步骤，对于提高GaN外延的质量和性能具有重要意义。目前主流的制备方法有两种：一种是通过石墨烯或蓝宝石等衬底上的化学气相沉积（MOCVD）或物理气相沉积（MBE）生长外延结构，另一种是通过自支撑GaN衬底在低温下利用HVPE（氢气氯化物物质外延）生长GaN外延结构。与MOCVD和MBE相比，HVPE生长自支撑GaN衬底具有几方面的优势：生产成本低、单晶层厚度均匀、抗弯曲能力强等。因此，自支撑GaN衬底及其HVPE生长技术的研究在半导体材料领域十分重要。
二、课题目的
本课题旨在研究自支撑GaN衬底及其HVPE生长技术，探究其生长特性、表征手段等，进一步提高GaN外延的质量和性能，为半导体材料科研和产业的发展做出贡献。
三、课题内容
1.自支撑GaN衬底的制备方法和生长技术研究
探究自支撑GaN衬底的制备方法和生长技术，研究吸附质、温度、气氛等条件对GaN晶体生长的影响。比较不同条件下的GaN晶体的结构和质量，选取生长质量较好的衬底进行后续实验。
2.HVPE生长技术条件优化
建立HVPE生长的实验平台，探究HVPE生长技术的条件优化，研究各种气氛、生长温度、载气流量等生长条件对GaN薄膜生长的影响。通过实验，制定出最适宜的HVPE生长条件，以获得生长质量更好的GaN薄膜。
3.GaN薄膜的表征
通过各种手段对所生长的GaN薄膜进行表征，例如X射线衍射、扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼等，研究不同生长条件下的GaN薄膜的结构、形貌和光电性质的影响。分析表征结果，评估实验效果和生长质量。
四、实验计划
1.第一阶段（2个月）：自支撑GaN衬底制备方法和生长技术研究，选取最佳生长条件；
2.第二阶段（3个月）：建立HVPE生长实验平台，并进行生长条件优化实验；
3.第三阶段（4个月）：通过各种表征手段对所生长的GaN薄膜进行分析和表征；
4.第四阶段（1个月）：总结实验结果，撰写实验报告。
五、实验设备
1.高温炉；
2.低温炉；
3.扫描电子显微镜；
4.原子力显微镜；
5.X射线衍射仪；
6.拉曼光谱仪。
六、实验团队
本次实验需要两名工程师，分别负责实验设计和实验操作。实验室负责人负责管理实验进度和技术评估，保障实验室的正常运转。
七、预期成果
1.研究出一种最佳的自支撑GaN衬底制备方法和生长技术，实验室内得到最优的衬底和生长条件；
2.建立HVPE生长实验平台，并制定出最适宜的HVPE生长条件；
3.通过各种表征手段对所生长的GaN薄膜进行分析和表征，获得不同生长条件下的结构、形貌和光电性质，总结实验结果，并最终撰写实验报告；
4.为半导体材料科研和产业的发展做出贡献，推动半导体材料领域取得更大的发展。