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InP基近中红外激光器的理论模拟和MOCVD材料生长的任务书
任务书
一、背景
近中红外激光器（mid-infraredlaser）作为光电子学领域的重要器件，具有许多应用，比如环境检测、生物医学探测、热成像、安全防范等。其中，InP基近中红外激光器以其高度的空间精度、优异的发光性能和较长的光学红移波长，在近中红外激光领域具有广泛的应用前景。
MOCVD生长技术是制备InP基近中红外激光器的重要方法之一。MOCVD技术通过控制反应气体流量和反应温度，使物质逐层沉积在衬底上。由于反应条件的微调可能影响到材料品质和器件性能，因此理论模拟对于优化MOCVD生长过程尤为重要。
二、任务
本项目将主要针对以下内容：
1.研究InP基近中红外激光器的理论模拟方法，包括DFT理论和k·p模型。
2.建立计算模型和算法，模拟InP基近中红外激光器的能带结构、夺取散射、辐射和复合、电子流输、光谱响应等关键性能。
3.通过理论模拟结果，对InP基近中红外激光器的发光波长、结构设计等关键参数进行优化和改进。
4.采用MOCVD技术在InP基衬底上生长InP基近中红外激光器材料并对材料结构进行表征。
5.通过对MOCVD生长条件的调节，探索优化InP基近中红外激光器的生长过程。
任务完成后，将得出以下成果：
1.建立InP基近中红外激光器理论模拟方法和计算模型。
2.绘制InP基近中红外激光器的能带图、电子和光学性能图，并对关键性能进行分析和优化。
3.成功设计制备InP基近中红外激光器材料，并验证优化后的生长条件的有效性。
4.成功培训一批对InP基近中红外激光器研究感兴趣和需要的人员。
三、时间安排
任务计划为期12个月，具体安排如下：
第1至2个月：研究InP基近中红外激光器的理论模拟方法，建立计算模型和算法。
第3至6个月：对InP基近中红外激光器的能带结构、夺取散射、辐射和复合、电子流输、光谱响应等关键性能进行理论模拟和分析。
第7至9个月：依据理论模拟结果，对InP基近中红外激光器的发光波长、结构设计等关键参数进行优化和改进。
第10至11个月：采用MOCVD技术在InP基衬底上生长InP基近中红外激光器材料并对材料结构进行表征。
第12个月：总结研究结果，撰写论文，并参加国内或国际学术会议。
四、经费预算
本项目总经费预算为50万元，主要包括以下方面：
1.材料费：25万元，用于购买实验所需的InP等原材料、化学试剂和实验仪器。
2.人员费：20万元，包括科研人员工资、提供实验室工作条件和津贴。
3.差旅费：3万元，用于参加国内或国际学术会议。
4.其他费用：2万元，包括各类实验室用品和维护设备等费用。
五、参考文献
[1]HamidatouA,FerhatiH,KheddarA,etal.ModulationoftheelectronicandopticalpropertiesofInP/InGaAs/InPdoubleheterojunctionsunderbiaxialstrain.J.ofMolecularStructure,2020,1216:128340.
[2]ZhangC,ZhuL,LiW,etal.TheoreticalanalysisofthedispersioncompensationeffectintheInP-basedparallelwaveguidesforhighspeedtransmission.Optik,2019,177:535-544.
[3]JinZB,WangZP,WuJQ,etal.InvestigationofthelatticethermalconductivityofInPbyfirst-principlescalculations.JournalofAppliedPhysics,2018,123:035101.