Ga2O3薄膜及其Mg掺杂的磁控溅射制备与性质研究的开题报告.docx

Ga2O3薄膜及其Mg掺杂的磁控溅射制备与性质研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
氧化镓（Ga2O3）是一种重要的宽禁带半导体材料，具有良好的光电性能和热稳定性，可以应用于高电压、高功率设备、显示器件、紫外探测器等领域。然而，纯Ga2O3薄膜具有较高的电阻率和禁带宽度，限制了其性能的发挥。掺杂是改善这些不足的有效途径之一。
与此同时，由于Mg在Ga2O3中的高扩散系数和低活化能，Mg掺杂可以改变薄膜的电学、光学和磁学性质。加入Mg后的Ga2O3薄膜具有更低的电阻率、更广的光谱范围和更好的磁性能，可以为新型光电器件的开发提供基础材料。因此，制备和研究Mg掺杂的Ga2O3薄膜具有重要的科学意义和技术价值。
二、研究内容和方法
1、制备Ga2O3薄膜及其Mg掺杂
本课题采用磁控溅射技术制备Ga2O3薄膜及其Mg掺杂样品。具体步骤为：在蓝宝石基片上制备纯Ga2O3薄膜，通过改变掺杂靶材的Mg含量，制备不同浓度的Mg掺杂样品。
2、样品结构和性质表征
通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等技术，分析不同样品的晶体结构、表面形貌和结构缺陷。利用激光扫描仪（PL）和紫外-可见分光光度计测定样品的光学性质。利用霍尔效应测量不同样品的电学性质。再利用超导量子干涉仪（SQUID）研究不同样品的磁学性质。
三、预期成果和意义
通过对制备Ga2O3薄膜及其Mg掺杂样品的研究，我们预计得到以下成果：
1、制备出纯Ga2O3和不同浓度Mg掺杂的Ga2O3薄膜。
2、分析不同样品的结构特征、表面形貌和光学、电学、磁学性质。
3、探究不同掺杂浓度下Mg对Ga2O3薄膜的影响机理，比较不同样品的性能差异。
4、为Ga2O3基高性能光电器件的制备提供基础材料的理论和实验依据。
总之，本课题的研究对于推动Ga2O3材料的性能研究和应用具有一定的参考和推动作用。