1. 本选题研究的目的及意义
氧化锌(ZnO)作为一种宽禁带直接带隙半导体材料,具有优异的光学、电学和压电等性能,在太阳能电池、气敏传感器、光催化等领域有着广泛的应用前景。
然而,ZnO本征缺陷的存在限制了其性能的进一步提升。
为了克服这一问题,对ZnO进行掺杂改性成为了一种有效策略。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,氮掺杂氧化锌薄膜因其在光电领域的巨大应用潜力而受到国内外研究人员的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在氮掺杂氧化锌薄膜的制备、表征及应用方面开展了大量的研究工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用射频磁控溅射法制备氮掺杂氧化锌薄膜,并通过控制退火温度来调控薄膜的微观结构和光学特性。
主要内容包括以下几个方面:
1.制备不同氮掺杂浓度的氧化锌薄膜,并研究氮掺杂浓度对薄膜结构和光学特性的影响。
2.对氮掺杂氧化锌薄膜进行不同温度的退火处理,研究退火温度对薄膜结构和光学特性的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.利用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备氮掺杂氧化锌薄膜。
通过控制溅射功率、溅射时间、衬底温度、氮气流量等工艺参数来控制薄膜的厚度、结晶取向和氮掺杂浓度。
2.将制备好的氮掺杂氧化锌薄膜在不同温度下进行退火处理,退火时间为1小时,升温速率为5℃/min。
5. 研究的创新点
1.系统研究退火温度对氮掺杂氧化锌薄膜光学特性的影响,揭示退火处理对薄膜光学性能的影响机制。
2.通过控制氮掺杂浓度和退火温度,实现对氮掺杂氧化锌薄膜光学特性的调控,为制备高性能的光电器件提供实验依据。
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,徐勇军,张洪波,等.退火温度对N掺杂ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J].人工晶体学报,2018,47(11):2232-2236 2242.
[2] 杨莹,王文玲,张静,等.退火温度对磁控溅射ZnO:N薄膜结构和光学性能的影响[J].功能材料,2017,48(8):8110-8114.
[3] 赵亚茹,王占伟,郭鹏程,等.退火温度对射频磁控溅射ZnO:N薄膜结构和光学性能的影响[J].功能材料,2016,47(4):4127-4131.
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