GaN基薄膜阳极刻蚀及相关性质的研究的任务书.docx

GaN基薄膜阳极刻蚀及相关性质的研究的任务书
任务书
研究题目：GaN基薄膜阳极刻蚀及相关性质的研究
研究背景：
GaN材料由于其在蓝色LED制造中的重要性得到了广泛的研究和应用。然而，由于其高硬度和化学惰性，以往的GaN材料加工技术存在一定的局限性，特别是对于薄膜材料。因此，开发一种高效可靠的加工技术，能够有效地刻蚀GaN基薄膜材料是非常有意义和必要的。
研究内容：
本次研究将主要从以下两个方面开展：
1.研究GaN基薄膜的阳极刻蚀工艺，包括刻蚀条件（包括电位、电流密度等），刻蚀速率和刻蚀深度等方面的探究。通过优化刻蚀工艺，获得高效可控的GaN基薄膜刻蚀方法；
2.研究刻蚀后的GaN薄膜材料的性质变化，包括表面形貌、晶体结构、红外光谱、等离子体共振和光学性质等的变化。进一步探究刻蚀过程中可能发生的化学反应和物理变化，为相关应用提供理论和实验依据。
研究方法：
本次研究将采用以下方法：
1.利用自制的阳极刻蚀系统，对不同类型的GaN基薄膜进行刻蚀，探究刻蚀条件对刻蚀速率和刻蚀深度的影响。
2.采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、等离子体共振（SPR）和光学光谱等多种分析手段，对刻蚀后的GaN基薄膜进行表征和性质分析。
3.根据实验结果分析刻蚀过程中可能发生的化学反应和物理变化，探究刻蚀机理。
预期成果：
1.建立高效可控的GaN基薄膜阳极刻蚀方法，为相关应用提供技术支持；
2.深入探究GaN基薄膜阳极刻蚀过程，分析可能发生的化学反应和物理变化，为理解该材料磁学，光学和电学性质提供基础；
3.发表高水平学术论文，增加研究人员的学术经验和科研能力。
研究计划：
1.前期调研与准备：文献阅读、掌握和搭建阳极刻蚀系统；
2.中期实验：利用阳极刻蚀系统对不同类型的GaN基薄膜进行刻蚀实验，测试刻蚀速率和深度；
3.后期数据分析与结果展示：对实验结果进行分析和处理，利用多种分析手段对刻蚀后的GaN基薄膜进行表征和性质分析，撰写论文并准备参与相关学术会议。
研究预算：
本次研究所需经费包括：材料采购费用、设备使用费用、实验室开支费以及出差费等，总计约为20万元。
研究团队和分工：
本研究团队由5名研究人员组成，分别负责以下工作：
1.团队负责人：主持整个研究项目的实施，指导科研人员，撰写报告。
2.研究员A：主要负责实验室的日常管理和数据处理。
3.研究员B、C：分别主要从事阳极刻蚀实验和GaN基薄膜性质分析。
4.研究员D、E：分别主要参与论文写作和实验室协助工作。
研究时间：
本研究计划历时18个月，具体时间为2022年3月至2023年8月。
参考文献：
[1]Zhao,J.,Li,J.,Sharma,N.,&Cai,H.(2021).High-performanceInGaN/GaNbluemicro-LEDswithp-GaNelectrodedefinedbyphotoresist-freewetetching.AppliedSurfaceScience,535,147760.
[2]Sun,J.Q.,Tanaka,T.,Yamada,T.,&Fujioka,H.(2015).MorphologicalevolutionofGaN(0001)surfaceinchloridesolutionsbyelectrochemicaletching.ElectrochemistryCommunications,60,87-91.
[3]Wu,J.,Cao,J.,Jiang,J.,Li,Z.,Mei,M.,Tu,J.,&Liu,H.(2020).EffectofetchingtimeontheopticalpropertiesofGaN/sapphiresubstrateforGaN-basedLEDlighting.Optik,201,163941.