C+注入体Si并退火后的蓝紫光发射研究的开题报告

C+注入体Si并退火后的蓝紫光发射研究的开题报告一、研究背景在光电子学中,发光材料是高亮度光源的重要组成部分。注入体Si是一种发光材料,它的应用广泛适用于电光器件、摄像头、显示器和红外夜视器等领域。同时,由于其较高的光穿透性,注入体Si也可以作为显示器和其他光电器件的电极材料。注入体Si通过将杂质原子引入Si晶体中来实现,常用的杂质为氮(N)、铟(In)、锗(Ge)、砷(As)和碳(C)等。C+注入体Si是一种比较新的制备方法,可以通过控制注入剂量和退火条件来实现较高的载流子浓度和较亮的发光强度。本研究旨在通过研究C+注入体Si并退火后的蓝紫光发射特性,探索其在光电子学中的应用,并为其实现高效的电致发光提供一定的理论和实验依据。二、研究目的和方法1.研究目的（1）研究C+注入体Si中C原子的控制注入剂量和退火条件对材料的结构和发光特性的影响；（2）研究C+注入体Si的能带结构,并探索其产生蓝紫光发射的机理；（3）优化注入条件和退火条件,寻求实现高效的电致发光的方法。2.研究方法（1）制备具有不同C+注入剂量的Si样品；（2）采用激光光致发光(PL)谱、不同温度下的宽频谱PL谱、时间解析PL谱、荧光寿命测量等技术手段研究其光电特性；（3）通过第一性原理计算和分析,探究其能带结构和产生蓝紫光发射的机理；（4）不断调整注入量和退火条件,优化制备工艺,以实现高效的电致发光。三、预期成果（1）研究C+注入体Si的注入剂量和退火条件对材料结构和发光特性的影响,并探索其产生蓝紫光发射的机理；（2）发现C+注入体Si的突出蓝紫光发射特性,并为其实现高效的电致发光提供一定的理论和实验依据；（3）为C+注入体Si在光电器件中的应用提供参考。四、研究计划预计本研究将持续18个月,具体的研究计划如下：第1-3个月：阅读相关文献和资料,熟悉制备技术和测量方法；第4-6个月：制备C+注入体Si样品；第7-9个月：通过激光光致发光(PL)谱、时间解析PL谱等手段探究其光电特性；第10-12个月：通过第一性原理计算分析其能带结构和发光机理；第13-15个月：优化注入条件和退火条件,寻求实现高效的电致发光的方法；第16-18个月：整理分析数据,撰写论文并答辩。五、参考文献[1]HenschelV,PorrathJ,KacprzakM,etal.Siliconcarbidelight-emittingdiodeasaprospectiveroomtemperaturesourceforsinglephotons.ScientificReports,2018,8(1):793.[2]KimTW,MarchioriC,GhoshS,etal.Doping-InducedInversionofHexagonaltoCubicPhaseinSiC:ANewIntrinsicPhaseTransformation.PhysicalReviewLetters,2013,111(1):015501.[3]LiuXandRohnerP,ShengKandLiH,KimK,HengeholdR,SunK.BluephotoluminescencefromchemicallyexfoliatedMoS2.MaterialsResearchBulletin,2014,54:188-192.[4]SongX,WangH,LiuL,etal.Fabrication,characterizationandtheoreticalinvestigationofblue-violetlightemittingSiCfilmsbyC-doping.RSCAdvances,2017,7(61):38203-38210.[5]ZhangRY,WuDJ,TomainoJL,etal.Effectsofcarbonconcentrationontheopticalpropertiesof