真空蒸发制备稀土掺杂CdTe薄膜及其特性研究的任务书.docx

真空蒸发制备稀土掺杂CdTe薄膜及其特性研究的任务书
任务书
题目：真空蒸发制备稀土掺杂CdTe薄膜及其特性研究
一、任务背景
稀土元素在材料科学和工程中具有广泛的应用价值，可以用于改善材料的物理、化学和电学性质。CdTe是一种重要的半导体材料，具有优异的半导体特性，已广泛应用于太阳能电池、X射线荧光探测器、红外探测器以及化学传感器等领域。稀土掺杂CdTe薄膜具有较高的发光效率和荧光寿命，可以应用于LED光源和固态激光器等领域。因此，研究稀土掺杂CdTe薄膜的制备和特性具有重要的科学意义和应用价值。
目前，稀土掺杂CdTe薄膜的制备方法主要包括电子束蒸发、磁控溅射、化学气相沉积等，而容易实现大面积均一生长、制备成本低、结晶质量好的真空蒸发法逐渐成为了最为理想的制备手段之一。真空蒸发制备的稀土掺杂CdTe薄膜的性能和品质的研究，对于这种制备方法在材料制备领域中的应用发展和推广有着重要的意义。
二、任务目的和研究内容
1.研究CdTe薄膜在真空蒸发工艺下的制备方法和工艺条件，实现CdTe薄膜均匀生长和优良结晶质量。
2.通过控制CdTe生长条件和掺杂稀土元素，制备出发光强度较高的稀土掺杂CdTe薄膜，并通过表征手段对其光电特性进行研究与分析。
3.研究CdTe、稀土掺杂CdTe薄膜的结构、表面形貌和物理性质等特性，探究稀土掺杂CdTe薄膜及其光电学性能的内在关系。
三、研究方法和步骤
1.制备CdTe薄膜
（1）CdTe晶片的制备：采用普通扩散法制备CdTe晶片。
（2）CdTe真空蒸发生长：采用高纯度CdTe粉末为材料，在真空条件下进行蒸发，真空度低至1×10^-6Pa以下。
2.稀土掺杂CdTe薄膜的制备
在CdTe薄膜生长过程中，加入适量的稀土元素，对CdTe薄膜进行掺杂制备。
3.薄膜结构和成分分析
采用X射线衍射（XRD）技术、场发射扫描电子显微镜（FESEM）技术、原子力显微镜（AFM）技术、能量色散X射线光谱分析技术（EDS）和拉曼光谱技术等表征手段对薄膜的结构、成分、表面形貌和物理性质等进行分析。
4.光电性能的研究
通过紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪等光电性能测试设备对稀土掺杂CdTe薄膜的光电性能进行测试和分析，明确稀土掺杂CdTe薄膜的光电学性能。
四、拟解决的关键科学问题及创新点
1.实现CdTe薄膜的均匀生长和优良结晶质量。
2.制备出发光强度较高的稀土掺杂CdTe薄膜。
3.通过表征手段探究稀土掺杂CdTe薄膜及其光电学性能的内在关系。
五、预期成果
1.成功制备出稀土掺杂CdTe薄膜，对真空蒸发法制备稀土元素掺杂薄膜进行了深入研究。
2.明确了稀土元素掺杂对CdTe薄膜学结构、表面形貌和光电性能的影响规律，为CdTe材料的功能化应用提供了理论依据。
3.论文发表2篇，获得1项实用型技术专利。