AlGaN材料类同质外延生长及日盲紫外探测器研究的开题报告.docx

AlGaN材料类同质外延生长及日盲紫外探测器研究的开题报告
一、研究内容和目的
随着时代的发展和科学技术的进步，化合物半导体材料成为瞩目的材料之一。其中AlGaN材料及其相关器件因其在紫外波段的优异性能而备受关注。基于AlGaN材料的同质外延生长和日盲紫外探测器技术是二者之中比较重要的研究方向。
同质外延生长是指在一个基底材料上用化学气相输运的方法制备具有与基底完全相同的材料的方法，广泛应用于半导体器件领域，具有结构和代码的完全一致性，可以有效提高器件的性能和一致性。
日盲紫外探测器是一种常温工作的光电探测器，利用紫外光照射后材料产生的载流子被外加电场收集的原理来实现光电转换。日盲的意思是不受昼夜光照影响，可以同时探测太阳光和地面反射光。当探测器的响应波长范围位于200-400纳米时，其能够监测到人眼无法看见的紫外辐射。
本文旨在探究基于AlGaN材料的同质外延生长方法以及日盲紫外探测器的工作原理和性能，为其应用于光电领域提供一定的理论和实验依据。
二、研究意义
AlGaN材料具有宽带隙、高导电性、较大的电子亲和能和较小的播散截面等特点，有望实现更高效的紫外探测器和基于紫外波段的电子设备制造。
同质外延生长技术的研究将有助于解决基底材料与外延层之间晶格失配等问题，提高外延材料的质量和特性。
日盲紫外探测器的研究不仅对于军事、航空、航天等领域的应用有着重要的意义，而且在生物医学、环境监测、光子通信等领域也有着广泛的应用前景。
三、研究方法
1.同质外延生长方法：使用分子束外延（MBE）技术，在蓝宝石基底（或其他衬底）上生长AlGaN薄膜，研究同质外延的生长过程和机制。
2.日盲紫外探测器制备：在同质外延的AlGaN薄膜表面制备探测器结构，研究器件制备工艺及其性能，如响应波长范围、光电特性等。
3.结果分析：通过测试和分析，分析同质外延材料及器件的物理、光电性能，并探究其内部机制。
四、预期成果
1.生长方法：探究基于MBE技术的AlGaN同质外延生长过程，获取生长参数优化的方法和技术，为同质外延的性能提升提供技术支持。
2.日盲紫外探测器性能：测试日盲紫外探测器的光电性能，获得其响应波长范围和探测灵敏度等性能数据。
3.机制研究：对同质外延绿光LED器件及器件内部结构和光电性能进行系统性分析，探究其内部机制和优化方法。
五、进度安排
本研究计划分为以下几个阶段：
1.阶段一：研究同质外延生长方法，并对其生长参数进行优化调整。
2.阶段二：在同质外延薄膜表面制备紫外光电探测器结构，并调整器件制备工艺。
3.阶段三：测试和分析紫外探测器的光电性能，探究其响应波长范围和探测灵敏度等性能数据。
4.阶段四：对同质外延绿光LED器件及其内部机制和光电性能进行系统性分析，并进行优化研究。
六、结论
本研究计划旨在探究基于AlGaN材料的同质外延生长方法以及日盲紫外探测器的原理和性能，旨在为其应用于光电领域提供理论和实验依据。通过本研究计划，将推动该材料和器件的研究和应用进步，为科技的发展做出一定贡献。