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钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜的外延集成与性能研究的开题报告
一、选题背景
在信息科学和电子技术领域中，半导体材料一直扮演着至关重要的角色。铁电-GaN半导体作为一种新型材料，具有良好的电学性能和光电性能，因此广受关注。而钙钛矿型铁电物质的引入，可进一步改善GaN半导体的结构和性能，具有很好的应用前景，并得到了广泛关注。
该课题旨在探究钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜的外延集成与性能，研究该材料的电学性能、光电性能等方面，为其应用于电子器件和光电器件领域提供理论和实验依据，并将其实际应用于相关领域。
二、研究目的
1.实现钙钛矿型铁电与GaN半导体的外延集成，通过调控外延生长温度、时间、反应气氛等参数，探究制备优化条件，得到质量更好的外延薄膜。
2.对外延薄膜进行结构分析，包括X-射线衍射、电子显微镜等技术，研究其结晶性、形貌和晶体结构，为后续性质分析提供基础。
3.研究钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜的电学性能，包括电流-电压特性、载流子迁移率等，探究其导电性能和导电机理。
4.研究钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜的光电性能，包括光谱特性、光电转换效率等，探究其在光学器件中的应用潜力。
三、研究内容及方法
1.外延生长薄膜
采用金属有机化学气相沉积法（MOCVD）进行外延生长，优化反应条件，得到质量更好的钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜。
2.薄膜结构分析
使用X-射线衍射和电子显微镜等技术，研究外延薄膜的结构、形貌和晶体结构，寻找制备优化条件。
3.电学性能测试
通过电流-电压特性测试等方法，探究外延薄膜的导电性能和导电机理。
4.光电性能测试
通过光谱特性测试和光电转换效率测试等方法，研究外延薄膜在光电器件中的应用潜力。
四、研究意义
1.通过本研究，可以获得外延集成钙钛矿型铁电与GaN半导体的新技术，提高半导体材料的性能和稳定性。
2.研究该材料的电学性能和光电性能，为其应用于电子器件和光电器件领域提供理论和实验依据。
3.此外，该研究领域具有重要的学术意义和前瞻性，为半导体和光电子领域提供新思路和新知识。
五、研究进度及预期成果
本研究计划于2021年9月开始，为期两年。
第一年的任务是对钙钛矿型铁电-GaN半导体薄膜的外延集成进行研究，并完成结构分析工作。
第二年将重点研究外延薄膜的电学性能和光电性能，并挖掘其在电子器件和光电器件领域的应用潜力。
预期成果有：发表两篇学术论文，获得一项实用新型专利。