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导模法β--Ga2O3单晶生长及其光学性能调控的任务书
任务书
一、研究背景与意义
Galliumoxide(Ga2O3)是一种极具实用性的半导体材料，其宽的能隙(4.7-4.9eV)使其在光电领域中具有广泛应用。尤其是在高功率电子器件中，例如场效应晶体管、高电压二极管等方面，β-Ga2O3更是表现出了其超凡的优势。然而制备高质量β-Ga2O3单晶仍然是一个具有挑战性的任务，同时光学性能调控也成为了当前研究的热门领域。
因此，本研究旨在研究β-Ga2O3单晶的导模法生长及其光学性能调控，为制备高质量β-Ga2O3单晶提供技术与方法支持，为相应器件的制备与应用提供理论指导与实践依据。
二、研究内容
1.β-Ga2O3单晶生长技术
(1)理论模拟与参数优化，寻找适宜的生长条件；
(2)设计与制备合适的半透明导模板；
(3)搭建生长系统，进行β-Ga2O3单晶生长实验；
(4)对β-Ga2O3单晶进行表征与分析，包括XRD、SEM、AFM等方法。
2.β-Ga2O3单晶光学性能调控
(1)利用稀土等材料进行掺杂改性，研究其对β-Ga2O3单晶光学性质的影响；
(2)设计与制备复合材料，研究复合材料对β-Ga2O3单晶光学性能的调控效果。
3.β-Ga2O3单晶电学性能研究(可选)
(1)对β-Ga2O3单晶进行电学性能测试，如电导率、载流子浓度、迁移率等参数测量；
(2)利用接触材料等方式调控β-Ga2O3单晶的电学性能。
三、研究计划
1.初步准备阶段(1-2个月)
(1)文献综述，对β-Ga2O3单晶生长、光学性能调控的国内外研究现状进行了解；
(2)确定并优化β-Ga2O3单晶生长和光学性能调控方案，包括理论模拟、实验参数优化等；
(3)开展试验前工作，预备实验器材、仪器及材料等准备工作。
2.实验操作阶段(6-12个月)
(1)根据设备及材料准备情况进入β-Ga2O3单晶的生长阶段；
(2)根据计划进行β-Ga2O3单晶光学性能调控试验；
(3)对β-Ga2O3单晶进行表征与分析，并不断修正优化实验方案。
3.结果分析阶段(2-3个月)
(1)对实验数据进行统计、整理，评估β-Ga2O3单晶生长和光学性能调控方案的效果；
(2)分析评估实验结果，撰写实验报告及相关论文。
四、预计研究成果
本研究旨在研究β-Ga2O3单晶的导模法生长及其光学性能调控，预计能够获得以下研究成果：
(1)研究β-Ga2O3单晶的导模法生长技术，探索适宜的生长条件，获得β-Ga2O3单晶样品；
(2)探索稀土掺杂、复合材料等方法对β-Ga2O3单晶光学性能的调控效果，获取其光学性能数据；
(3)根据实验结果分析评估，得到β-Ga2O3单晶导模法生长及其光学性能调控的最优方案，并能够撰写相应的实验报告及相关论文。
五、参考文献
[1]YangX,LiB,DuG,etal.Dielectricpropertiesofβ-Ga2O3singlecrystalsubstratesfor(Nd,Ce)-dopedScAlNthinfilms[J].MaterialsResearchBulletin,2019,111:181-185.
[2]YanF,XieH,WangJ,etal.Vapor-liquid-solidgrowthandcharacterizationoftransparentundopedandSi-dopedβ-Ga2O3singlecrystals[J].JournalofCrystalGrowth,2020,534:125587.
[3]ZengY,WangH,YangX,etal.Layer-by-layergrowthofβ-Ga2O3nanosheetsonpolarα-Ga2O3substrate[J].JournalofAlloysandCompounds,2020,814:152113.