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开题报告薄膜精要
天津职业技术师范大学
——毕业设计开题报告
学 院:??电子工程学院?????
班 级:??微电1301班?????
学生姓名:??朱秋凤????????
指导教师:??王雅欣????????
氧化锌功能化薄膜的制备与应用The preparation and application of ZnO functionalized membranes
课题名称:
一、研究的目的和意义
二、研究的方法
三、研究的主要内容
四、课题的准备情况及进度计划
一、研究的目的和意义
随着国内制造业的飞速发展,氧化锌的用途十分广泛,是制作如表面声波器件、气敏传感器、平面光波导,紫外光探测器、压电器件、压敏器件、紫外发光器件和透明电极等的优异材料。对氧化锌的研究,主要集在制备与应用两个方面,如何制备完美的ZnO体单晶;如何改良制备工艺,提高氧化锌薄膜的质量;如何制取良好和稳定的P型氧化锌;如何利用氧化锌制作高效率的光电器件等都是现在研究的热点。氧化锌的研究,对半导体产业、光电子产业以及半导体照明工程都具有十分重要的意义。
什么是薄膜 (thin film),多“薄”的膜才算薄膜?
薄膜有时与类似的词汇“涂层”、“层”、“箔”等有相同的意义,但有时又有些差别。
通常是把膜层无基片而能独立成形的厚度作为薄膜厚度的一个大致的标准,规定其厚度约在1um左右。
薄膜太阳能电池
大面积柔性薄膜太阳能电池
光学薄膜
薄膜光伏电池
薄膜发电迎来新机遇
氧化锌是一种重要的多功能材料,具有电导、光导、声光、发光、气敏传感化学催化等特性。纯的氧化锌薄膜是本征半导体,虽然在一定温度条件下,会有一些电子获得足够的能量,从价带跃迁到导带,成为导带的自由电子,同时价带出现等数量的空穴,但是这种方式激发产生的平衡载流子很少,所以纯氧化锌薄膜的导电性能很差,电阻率高达2.1x1015Ω.cm,几乎不导电。由于氧化锌材料价格低廉,且可通过掺杂制成性能优良的透明导电薄膜。因此,氧化锌掺杂薄膜得到十分广泛的关注。
ZnO功能化薄膜的优势:
磁控溅射是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、绝缘体等多材料,且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点,而上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。
二、研究的方法:
磁控溅射设备
三、主要研究内容
研究衬底温度对氧化锌薄膜制备的影响。
研究工作气压对氧化锌薄膜制备的影响。
研究衬底与靶材之间的距离对氧化锌薄膜制备的影响。
研究功率密度对氧化锌薄膜制备的影响。
研究氩气和氧气的流量对氧化锌薄膜制备的影响。
研究氧化锌疏水性的特性。
周次工作内容:第1-2周:查阅、搜集、整理文献资料,填写课题申请表,完成选题。第3-4周:磁控溅射设备的熟悉和使用。第5-8周:了解氧化锌晶体结构特点及薄膜氧化锌材料的结构及光电特性,氧化锌功能薄膜材料的应用领域及适用范围。制定实验方案,制备氧化锌薄膜。
第9-10周:薄膜的测试,收集及分析实验数据,完成论文初稿,提交导师审阅。第11-12周:完善、修改论文,定稿,准备答辩。
四、课题的准备情况及进度计划
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