1. 研究目的与意义
二十一世纪以来，以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表的第三代半导体材料开始初露头角。第三代半导体材料可以实现更好的电子浓度和运动控制，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件，在光电子和微电子领域具有重要的应用价值。目前，市场火热的5G基站、新能源汽车和快充等都是第三代半导体的重要应用领域。作为第三 代 半 导 体 材 料,GaN 具 有 大 禁 带 宽度、高热导率、高击穿场强、高电子漂移饱和速度等优异的电学性能和光学性能。
氮化镓是一种宽能隙材料，它能够提供与碳化硅（SiC）相似的性能优势，但降低成本的可能性却更大。业界认为，在未来数年间，氮化镓功率器件的成本可望压低到和硅MOSFET、IGBT及整流器同等价格。由于对高速、高温和大功率半导体器件需求的不断增长，使得半导体业重新考虑半导体所用设计和材料。随着多种更快、更小计算器件的不断涌现，硅材料已难以维持摩尔定律。由于氮化镓材料所具有的独特优势，如噪声系数优良、最大电流高、击穿电压高、振荡频率高等，为多种应用提供了独特的选择，如军事、宇航和国防、汽车领域，以及工业、太阳能、发电和风力等高功率领域。
实验证明稀土掺杂半导体的温度猝灭现象会随着基体材料带隙的增加而减小, 因此宽禁带半导体例如GaN 受到人们的青睐实验发现将 Ce3 , Tb3 和 Eu3 掺杂到 GaN中出现了很强的红光、绿光和蓝光, 将 Tm 注入GaN 中在 477 nm 处发现了蓝光, 且在 804 nm 处发现了近红外光 , 在 Pr 掺杂 GaN 的光致发光和电致发光谱中发现了红光 (650 nm)。
2. 研究内容和预期目标
目前稀土元素掺杂Ⅲ- Ⅴ族氮化物半导体已经取得了较大的进展，且主要集中在氮化镓材料领域，其中镝离子（Dy3 ）的主要发 光峰分别位于 488 nm 和 582 nm，有望结合其他稀土掺杂的GaN材料制成电致发光器件应用于全色平板显示。
本论文具体内容如下：
（1）采用离子注入法制备11014，51014，11015at/cm2三种Dy离子注入剂量的GaN薄膜。
3. 研究的方法与步骤
一、采用离子注入法制备Dy离子注入剂量的GaN薄膜。
（1）采用 HVPE 法在蓝宝石（0001）面上生长 GaN 薄膜。
（2）掺杂方式有：MOCVD，APCVD，MBE。
4. 参考文献
[1] 陈维德，陈长勇，宋淑芳，等. 掺稀土半导体光电特性和应用[J]. 中国稀土学报, 2002,20( 6): 521-525.
[2] 韩晶晶，王晓丹，夏永禄，等. Eu 掺杂 GaN 薄膜的阴极荧光特性[J]. 发光学报，2018，39(9):1268-1271
[3] 张书明, 杨 辉, 段俐宏,等. 氮化镓基蓝、绿光 LED 中游工艺技术产业化研究[J].液晶与显示，2003，18(1):44-47.
5. 计划与进度安排
1．2024.12.16～2024.2.19 学生与指导老师见面，根据指导老师的建议查阅文献资料；
2．2024.2.20～2024.3.3 开学后，向指导老师汇报情况，并根据任务书写出开题报告；
3．2024.3.4～2024.5.1学生根据调研资料和指导老师要求进行实验，并进行数据分析，及时与教师交流实验进展，及时解决出现的问题；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
