GaN基HEMT材料的MOCVD生长与特性研究的任务书.docx

GaN基HEMT材料的MOCVD生长与特性研究的任务书
一、研究背景
氧化铝、碳化硅和氮化镓（GaN）是当前最具代表性的III-V族宽禁带半导体材料。GaN是一种宽禁带半导体，在高功率、高温和高频率电子器件中具有广泛应用前景。对于这一类材料，生长技术一直是研究的重点。其中，GaN材料的生长技术一直以来是半导体材料研究的焦点之一，随着材料科学和电子工程的发展，越来越多的研究者寻求削弱GaN材料缺陷密度、提高GaN器件性能的方法。其中，采用无机化学气相沉积技术（MOCVD）方法进行GaN的生长已经成为当前研究的热点之一。该方法具有生长速度快、成本低、产量高、缺陷密度低等优点。
二、研究目的
本次研究旨在探究GaN基HEMT材料的MOCVD生长与特性。具体目的如下：
1.学习GaN基HEMT材料的相关基础理论知识，包括GaN材料的结构特点、生长机理等;
2.研究MOCVD生长方法，并优化生长条件，得到高质量的GaN材料；
3.分析生长过程中各种因素的影响，如生长温度、气氛组成、衬底材料等;
4.研究生长薄膜的物理性质和结构特征，如表面形貌、晶体结构、局部应变等；
5.研究生长的GaN颗粒的发光特性和电学性能，如激子吸收、载流子浓度等；
6.对比研究不同生长条件下所得到的GaN材料的物质性能和电学性能。
三、研究内容
1.文献调研
了解GaN基HEMT材料的相关知识和MOCVD生长技术的研究现状，对生长条件进行分析和优化。
2.实验设计
选择合适的衬底材料和合适的气氛组成，研究生长温度、生长速率等生长条件，得到高质量的GaN基HEMT材料。
3.实验过程
放电气氛的制备、衬底清洗、衬底烘烤、衬底预处理、化学反应、生长结束的关键参数（衬底温度、压力、气氛组成、载气流量等）的测定和控制等。
4.实验结果及数据处理
采用X射线衍射、扫描电镜和激光共聚焦显微镜等手段对生长的GaN基HEMT材料的物理性质和结构特点进行表征;使用荧光光谱、光电流、霍尔效应等方法对生长的GaN基HEMT材料的电学性能进行测试和分析。
5.结果分析
对比分析不同生长条件下所得到的GaN材料的物质性能和电学性能，给出优化的生长条件。
四、预期成果
1.掌握GaN基HEMT材料的生长方法和基础原理；
2.得到高质量的GaN基HEMT材料，并分析其物理性质和电学性能；
3.研究生长条件对GaN材料性能的影响，提出优化建议；
4.发表相关领域的学术论文，参加相关学术会议。