基于磁控溅射的玻璃衬底上SiC纳米薄膜的制备研究开题报告
2024-06-26 16:16:05
1. 本选题研究的目的及意义
碳化硅(sic)作为一种宽禁带半导体材料,具有优异的物理化学性质,如高熔点、高硬度、高击穿电压、高热导率、化学稳定性好等,在高温、高频、高功率电子器件、耐磨涂层、光学器件等领域具有广泛的应用前景。
本选题旨在利用磁控溅射技术,在玻璃衬底上制备sic纳米薄膜,并系统研究其制备工艺参数对薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响,探索sic薄膜在光电器件领域的应用潜力。
1. 研究目的
2. 本选题国内外研究状况综述
sic薄膜的制备方法多种多样,包括化学气相沉积(cvd)、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)、分子束外延(mbe)、脉冲激光沉积(pld)和磁控溅射等。
近年来,磁控溅射法由于其设备简单、易于控制、沉积速率高、成膜面积大等优点,在sic薄膜的制备中得到了广泛应用。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要内容包括以下几个方面:
1.sic纳米薄膜的制备:利用磁控溅射技术,在玻璃衬底上制备sic纳米薄膜,并优化制备工艺参数,如溅射功率、溅射压力、衬底温度、靶材种类等。
2.sic纳米薄膜的结构表征:利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、原子力显微镜(afm)等手段对sic纳米薄膜的晶体结构、表面形貌、厚度等进行表征。
3.sic纳米薄膜的光学性能研究:利用紫外-可见分光光度计(uv-vis)等手段研究sic纳米薄膜的光学透过率、吸收率、光学带隙等。
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.实验准备阶段:a.查阅相关文献,了解sic薄膜的制备方法、性能及应用等方面的研究现状,掌握磁控溅射技术的基本原理和操作方法。
b.准备实验材料,包括玻璃衬底、sic靶材、氩气等,并对玻璃衬底进行清洗、干燥等预处理。
c.调试磁控溅射设备,确定合适的溅射参数范围,为后续实验奠定基础。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.探索利用低温磁控溅射技术在低成本玻璃衬底上直接制备sic纳米薄膜,为sic薄膜的大规模制备和应用提供新的思路。
2.系统研究溅射气氛、溅射压力、衬底温度等工艺参数对sic薄膜结构和性能的影响,优化sic薄膜的制备工艺参数,获得高质量的sic纳米薄膜。
3.结合多种表征手段,深入分析sic纳米薄膜的微观结构、光学和电学性能之间的关系,揭示其内在物理机制,为sic薄膜的性能调控和应用提供理论依据。
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] 魏文华,张倩,范志强,等.衬底温度对磁控溅射sic薄膜结构和光学性能的影响[j].功能材料,2021,52(11):11087-11092.
[2] 冯超,张乐,刘欢,等.磁控溅射sic薄膜的制备及其摩擦学性能研究[j].材料导报,2020,34(12):11769-11775.
[3] 李军,张亚妮,徐均,等.sic薄膜的制备及其应用[j].硅酸盐通报,2020,39(1):237-242.