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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：如今第三代宽禁带与超宽禁带半导体越来越得到重视，其中宽禁带半导体商用化程度越来越高，氮化镓 gan 作为第三代半导体材料中的典型代表 ，它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景，是目前乃至未来世界半导体材料和器件研究领域中的热点由于氮化镓外延薄膜丰富的物理、化学等性质被广泛应用于光电子学，微电子学等领域，在这个信息与技术快速发展的时代，对第三代半导体的研究也加快了步伐。而氮化镓外延薄膜的微结构、应变及其性能都直接或间接影响了薄膜的质量。然而目前对于外延薄膜应力的研究相对较少，还处于发展阶段。所以开展对氮化镓外延膜的应变和性能的研究，是具有发展意义的。

意义：在gan的制备，为了得到质量比较好的gan 衬底，所以 gan 的外延生长通常是以异质外延的方式进行的在异质外延 gan 中使用较多的是蓝宝石衬底。但是由于蓝宝石与 gan 之间存在较大的晶格常数失配和热膨胀系数失配，在外延过程中，会在 gan 中产生密度很高的位错等晶体缺陷。在生长结束后，由于蓝宝石与 gan 的热膨胀系数不同，在 gan 中会形成压应力。所以对于氮化镓外延膜中应力的研究有助于推动在gan的制备中得到高质量的的产品，降低作成本，更好地得到应用

国内外研究现状

当前军事与航天领域是氮化镓技术最大的市场。最早就是 在美国国防部的推动下，开始了氮化镓技术的研究，慢慢地就行 成了现在 gan 器件的市场，据统计，军事和航天领域占据了 gan 器件总市场的 40%，最 大应用市场是雷达和电子战系统。2016 年 3 月，爱国者导弹防 御系统美国雷神公司宣布采用了最新的基于 gan 技术的相控 阵天线系统。现在这些 gan 的研究更加接近人民的生活。例如，汽车无人驾驶系统、60ghz 频段的 wi- fi 技术、无线通信基站、还有就是 5g 通信。

2. 研究的基本内容

对氮化镓材料的简介：第三代半导体材料，是禁带宽度大于 2.2ev 的宽禁带半导体材料，是目前世界上半导体发展的研究热点。并简要概括氮化镓材料的应用及前景。

通过查找资料了解氮化镓材料的结构和性质。通过了解氮化镓的制备方法，主要对氮化镓的氢化物气相外延进行应力分析。

研究对象：氮化镓的外延生长

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

①：查找资料，了解半导体行业的发展趋势。了解氢化物气相外延法制备氮化镓。

②：学习利用高分辨率x射线衍射测量gan膜的晶格常数，计算、根据数据作图并分析其中的双轴应力和静压力。学习发光致光光谱和拉曼光谱，结合数据作图分析gan膜的应力

4. 参考文献

[1]盛蔡茂.氮化镓gan的特性及其应用现状与发展[j].科学技术创新,2018(31):48-49

[2]雷本亮. 氢化物气相外延生长gan材料及其物性分析[d].中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）,2006

[3]姜腾. Ⅲ族氮化物半导体材料拉曼光谱特性的应用研究[d].西安电子科技大学,2016.