半导体纳米薄膜物理性质的电场调控开题报告

全文总字数：3407字

1. 研究目的与意义（文献综述）

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，近几十年来，随着人类科技的进步，材料的发展日新月异。半导体纳米膜就是一种当下非常热门的材料，而其结构及电学等性质备受关注，这是由于其存在较大的表面体积比，表面对其物理和化学性质起着至关重要的作用。发生表面重构的纳米薄膜的能隙将会由表面态所决定的，由此表面修饰对不同厚度纳米薄膜的性质有着重要的调控作用。而电场对二维半导体纳米材料的性质也有重要的调控作用，如完全氢化的锗薄膜在外电场作用下可由导体转变为金属。所以研究电场对半导体薄膜在物理性质上的影响，可以了解薄膜生长和制备的原理，改善薄膜的制备工艺，得到性质更优良的半导体薄膜，为新型纳米电子器件领域的发展提供重要的理论指导意义。

此前在英国科林·弗里曼发表的一篇名为石墨化纳米膜作为纤锌矿薄膜的前体的论文中，他通过实际的实验，研究了包括氮化铝、氮化镓、氧化锌、氧化钡等众多纤锌矿结构半导体材料在定向的电场调控下，其内部键长、键角、等的变化，最终发现这类纤锌矿半导体，在电场的调控下，其结构从四面体向三角形的平面几何结构转变，形成了类似与石墨的片状结构。而在德国温伯格等人的一篇研究氧化锌单分子层的论文中，利用SXRD和STM，发现了生长在Ag(111)上的氧化锌膜的非极性结构。Zn、O原子呈平面片状排列，呈六边形硼氮化原型结构。并且观察到了其内部晶格参数和键长的变化。同时埃德瓦的的一篇关于偏置双层石墨烯的文章证明了石墨烯双分子层的电子间隙，在外部电场的控制下是可以调控的。

根据我之前的调研，目前在半导体的相关方面，比较热门的材料是石墨烯和纤锌矿薄膜，国内外也对其各方面的性质进行了研究并发表了大量文论，但缺少总结性的工作，那么本文可以让读者，熟悉前人对半导体电场调控的研究情况，可以避免重复研究的无效劳动，可以站在前人的基础上，从事更高层次更有价值的研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内同和目标

调研、整理文献，查找关于半导体薄膜在外加电场的作用下，其表面及界面的原子缺陷、弛豫、重构、键长、键角以及晶格参数的变化，并进一步分析由这些变化所导致的器件稳定性的改变以及可能产生的结构相变，揭示其微观机理，为工业生产和实验制备提供可行性。在本研究中，我们调研并整理调控临界厚度的方法，分析有效提高转变厚度的方法。

2.2技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第4－5周：根据已掌握的相关知识，确定进行本课题研究的基本路线和具体方案；

第6－9周：调研文献,跟踪该研究领域的最新进展和研究热点。

第10－12周：分类整理文献；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] freeman c l , claeyssens f , allan n l , et al. graphiticnanofilms as precursors to wurtzite films: theory[j]. physical review letters,2006, 96(6):066102.1-006102.4.

[2] nemnes g a , mitran t l , manolescu a , et al. electric fieldeffect in boron and nitrogen doped graphene bilayers[j]. computationalmaterials science, 2018, 155:175-179.

[3] tusche c , meyerheim h l , kirschner j . observation ofdepolarized zno(0001) monolayers: formation of unreconstructed planarsheets[j]. physical review letters, 2007, 99(2):026102.1-026102.4.