氮化钛薄膜的制备及其光、电性能的研究的任务书.docx

氮化钛薄膜的制备及其光、电性能的研究的任务书
任务书
一、选题背景
氮化钛是一种新型的透明导电材料，具有优良的光学和电学性能，其透光率高达90%以上，电阻率可达到10-4Ω.cm，可广泛用于光电器件、半导体器件、太阳能电池、显示器等领域。其中，氮化钛薄膜的制备工艺和性能研究尤为重要。氮化钛薄膜的制备方法主要有射频磁控溅射法、单磁控溅射法、化学气相沉积法、磁控电弧喷涂法等，但不同方法的制备效果和性能存在差异，因此需要进一步研究和探究。
二、研究目的和内容
本研究旨在探究氮化钛薄膜的制备方法和性能，具体研究内容包括：
1、研究氮化钛薄膜的制备方法和工艺优化，分析不同制备方法的差异和优劣；
2、研究氮化钛薄膜的光学和电学性能，分析其透过率、电阻率、载流子迁移率等特性；
3、探究制备氮化钛薄膜的影响因素，如基底材料、气压、温度等的影响，并提出相应的优化方法和建议。
三、研究方法和步骤
本研究采用以下方法和步骤：
1、氮化钛薄膜的制备方法和工艺优化
（1）采用射频磁控溅射法、单磁控溅射法、化学气相沉积法和磁控电弧喷涂法等不同方法制备氮化钛薄膜。
（2）分析每种制备方法的工艺参数和优劣，优化制备工艺。
（3）采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等表征手段对制备的氮化钛薄膜进行分析。
2、氮化钛薄膜的光学和电学性能研究
（1）采用紫外可见分光光度计测试氮化钛薄膜的透过率。
（2）采用四探针法测试氮化钛薄膜的电阻率和载流子迁移率。
（3）分析不同制备方法的氮化钛薄膜的光学和电学性能，并比较其差异。
3、制备氮化钛薄膜的影响因素
（1）研究基底材料、气压、温度等对氮化钛薄膜制备的影响。
（2）分析不同因素对制备氮化钛薄膜的影响机理，并提出相应的优化方法和建议。
四、预期成果
本研究预期达成以下成果：
1、明确氮化钛薄膜的制备方法和工艺优化，建立氮化钛薄膜的制备方法和工艺库。
2、得出四种不同制备方法的氮化钛薄膜的光学和电学性能相关特性的比较研究结果，指导氮化钛薄膜的选用。
3、研究制备氮化钛薄膜的影响因素，并提出相应的优化方法和建议，为该材料的进一步开发提供技术支持。
五、研究时间及预算
本研究预计用时6个月，预计研究经费为30万元，主要包括实验室制备设备购置、试剂和材料购置、实验人员工资等方面的费用。
六、参考文献
[1]Z.T.Yu,J.F.Li,S.Q.Liu,etal.Nitrogen-dopedtitaniumoxideforvisible-lightphotocatalysis[J].JournalofAppliedPhysics,2008,104:083712.
[2]O.Lupan,V.Postica,T.Braniste,etal.HighopticalandelectricalperformanceoftransparentTiO2:Nthinfilmsactivatedatlowtemperature[J].ScientificReports,2016,6:30186.
[3]H.Zhou,X.Zhang,C.Wang,etal.EffectsofgrowthtemperatureontheconductivepropertiesofsputteredTiNxfilms[J].ThinSolidFilms,2019,690:137571.