1. 本选题研究的目的及意义
发光二极管(LED)作为一种新型的固态照明技术,具有节能、环保、寿命长等优点,近年来备受关注。
ZnO作为一种宽禁带半导体材料,具有优异的光学和电学性能,如直接带隙(约3.37eV)、高激子束缚能(60meV)以及较高的电子迁移率等,被认为是制备高效、低成本短波长发光器件的理想材料之一。
然而,ZnO材料本身存在一些缺陷,例如p型掺杂困难、电子空穴复合效率低等问题,限制了其在LED器件中的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,ZnO异质结发光二极管的研究取得了显著进展,成为国内外研究的热点。
1. 国内研究现状
国内学者在ZnO异质结发光二极管领域取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.ZnO材料的基本性质研究:研究ZnO的晶体结构、能带结构、光学性质等基本物理性质,为后续异质结的构建和器件设计提供理论基础。
2.ZnO异质结的构建与表征:选择合适的异质结材料,并采用适当的制备方法构建ZnO异质结,利用XRD、SEM、AFM等手段对异质结的结构、形貌和界面特性进行表征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法,并借助计算机模拟等手段,对ZnO异质结发光二极管的电学特性及设计进行系统研究。
1.理论分析:通过查阅文献,了解ZnO材料的基本性质、异质结发光二极管的工作原理以及相关的理论模型。
利用能带理论、载流子输运理论等对ZnO异质结的能带结构、载流子输运机制以及器件的电学特性进行分析。
5. 研究的创新点
1.探索新型ZnO异质结材料体系,研究其能带结构、界面特性以及载流子输运机制对器件性能的影响,为制备高性能ZnO异质结发光二极管提供新思路。
2.发展新的ZnO异质结器件制备工艺,优化器件结构和界面质量,提高器件的电学性能和发光效率。
3.建立ZnO异质结发光二极管的电学特性模型,揭示其载流子输运机制和发光机理,为器件的优化设计提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘欢, 潘武, 张兴华, 等. ZnO基紫外探测器研究进展[J]. 功能材料, 2020, 51(6): 6001-6014.
[2] 周超, 陆卫兵, 蒋亚东, 等. ZnO基p-n异质结发光器件的研究进展[J]. 发光学报, 2017, 38(7): 843-853.
[3] 李文静, 侯志刚, 刘勇, 等. ZnO纳米材料的气敏特性研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 1-14.
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