離子束濺射制備SiGe薄膜的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性研究的開題報告

離子束濺射制備SiGe薄膜的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性研究的開題報告一、研究背景與意義硅鍺(SiGe)合金材料是近年來發(fā)展得比較快的一種異質(zhì)結(jié)材料，在微電子學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。硅鍺合金材料具有許多獨特的性質(zhì)，如可調(diào)帶隙、熱膨脹系數(shù)低等特點。這些特點使得硅鍺合金材料被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件、激光器和太陽能電池等領(lǐng)域。離子束濺射(IonBeamSputtering,IBS)技術(shù)作為一種薄膜制備技術(shù)具有許多的優(yōu)勢，如高質(zhì)量的薄膜、薄膜厚度均勻等，因而在半導(dǎo)體器件制備過程中得到了廣泛應(yīng)用。然而，在利用離子束濺射制備硅鍺薄膜時，由于硅和鍺之間的晶格失配導(dǎo)致的局部電荷分離等問題給制備過程和硅鍺膜的材料性質(zhì)造成了一定的影響，這就需要對硅鍺合金材料的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性進(jìn)行深入的研究。因此，本論文將研究離子束濺射制備SiGe薄膜的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性，以期能夠進(jìn)一步優(yōu)化該工藝的制備過程，同時為SI/Ge異質(zhì)結(jié)器件的設(shè)計和制備提供指導(dǎo)性的參考。二、研究內(nèi)容1.硅鍺薄膜的制備過程及制備條件確定：通過文獻(xiàn)調(diào)研和試驗確定最佳的制備條件，以保證獲得高質(zhì)量的硅鍺薄膜。2.硅鍺薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的研究：采用X射線衍射和拉曼光譜技術(shù)，研究硅鍺薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，并對比分析不同硅鍺合金材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3.硅鍺薄膜的發(fā)光特性研究：利用光致發(fā)光技術(shù)，研究硅鍺薄膜的發(fā)光特性，并探究不同制備條件對硅鍺薄膜發(fā)光特性的影響。4.結(jié)果分析與討論：分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論并總結(jié)經(jīng)驗，為進(jìn)一步的研究提供指導(dǎo)性的參考。三、研究方法1.離子束濺射硅鍺材料薄膜的制備：采用離子束濺射技術(shù)，在高真空條件下制備硅鍺材料薄膜。2.X射線衍射分析：利用X射線衍射技術(shù)分析硅鍺薄膜的晶體結(jié)構(gòu)。3.拉曼光譜分析：利用拉曼光譜技術(shù)，研究硅鍺合金材料的物理性質(zhì)。4.光致發(fā)光分析：利用光致發(fā)光技術(shù)，探究硅鍺薄膜的發(fā)光特性。四、預(yù)期成果1.硅鍺薄膜的制備過程最優(yōu)化；2.硅鍺薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)以及發(fā)光特性的研究結(jié)果；3.對離子束濺射制備硅鍺薄膜工藝的改進(jìn)，以及對硅鍺異質(zhì)結(jié)器件的設(shè)計和制備提供參考性建議。五、論文框架1.緒論2.硅鍺合金材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究2.1硅鍺合金材料的晶體結(jié)構(gòu)2.2硅鍺合金材料的物理性質(zhì)3.離子束濺射制備硅鍺薄膜3.1離子束濺射技術(shù)原理3.2硅鍺薄膜制備工藝4.硅鍺薄膜微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的研究4.1X射線衍射分析4.2拉曼光譜分析5.硅