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基于纳米结构的GaN基光电器件的制备及性能研究的开题报告
一、选题背景
光电器件是将光能转化为电能或电能转换为光能的电子元器件。随着信息技术的不断发展，光通讯、太阳能、显示器件、光电传感等领域对低功耗、高速度、高稳定性和高光学性能等方面提出了更高要求，因此，基于纳米结构的光电器件备受研究者关注。在过去几年，基于纳米结构的GaN光电器件发展迅速，如LED、LD、PD等，广泛应用于光通讯、显示器件、光电传感等领域。
二、研究目的
本文旨在通过制备GaN纳米结构光电器件，研究其性能，并针对其应用需要进行性能改善。
三、研究内容
1.制备GaN纳米结构光电器件
将GaN作为基底材料，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）和分子束外延（MBE）等技术制备GaN纳米结构光电器件。主要制备工艺包括：
1）制备GaN基底金属化，通过热蒸镀Al或Ni将GaN表面包覆金属层，用于电极连接。
2）制备GaN纳米线，通过MBE或MOCVD制备GaN纳米线，控制纳米线直径、长度和密度等性质。
3）制备GaN纳米板，通过MBE或MOCVD制备GaN纳米板。
2.性能研究
对制备的GaN纳米结构光电器件进行光电性能测试和表征。主要性能测试包括：
1）电性能测试，例如利用电流-电压特性曲线测量器件的电流和电压等。
2）光电特性测试，例如利用光强、光电流-光电压特性曲线测量器件对光的响应特性、内部光子生成机制等。
3.性能改善
根据测试结果寻找器件性能缺陷，通过改变材料、改变结构或优化制备工艺等措施进行性能改善。
四、研究意义
1.纳米结构的GaN光电器件具有优异的光电性能和电学性能。
2.本研究对于促进纳米材料在光电器件领域的应用具有一定的参考和指导意义。
3.对于推动光电器件行业的技术进步和产业发展具有重要意义。
五、研究计划
时间节点：
第1-2个月：文献调研和分析，理清研究方向和内容。
第3-4个月：制备GaN纳米结构光电器件，对器件进行初步测试和表征。
第5-6个月：对制备的器件进行进一步测试和分析，并对性能进行评估。
第7-8个月：针对测试结果进行性能改善并进行验证。
第9-10个月：对优化后的器件进行再次测试和评估，并总结研究成果。
第11-12个月：论文撰写及答辩。
六、研究难点
1.纳米结构材料制备过程中的工艺控制难度大。
2.器件测试过程中噪声干扰较大，需要专业的设备进行测试。
3.对于器件性能缺陷的发现和改善需要深入的理论和实验研究。
参考文献：
Zhang,Q.,Guo,D.,Zhang,Z.,&Wang,W.(2019).ThesynthesisandapplicationsofGaNnanowires.JournalofPhysicsD:AppliedPhysics,52(42),423001.
Kanoun,M.B.,Arulkumaran,P.,&Mokkapati,S.(2019).GaNNanowiresforLight-EmittingDiodesandPhotovoltaicApplications.InNanowires-ScienceandTechnology(pp.271-313).InTech.