1. 研究目的与意义(文献综述)
研究(设计)的目的:通过调研我们发现早期对锗的研究有很多,但大多都 是理论上的计算和对性质的预测,近期对锗性质的研究基本转向了硅锗合金和锗 纳米薄膜,能够借鉴的资料很少。缺乏压力场中可参照的折射率实验数据是本论文最大的障碍,也是本论文研究的目的。能够准确的测定压力场中的锗的折射率将填补半导体材料在光学参数上的空白。
研究(设计)的意义:对于半导体材料理论上的研究,有利于开发基于半导 体材料的新产品。锗的折射率对压力的变化表现比常见半导体敏感,而且本课题 提出的新型半导体压力传感器跟传统的压力传感器相比,结构简单,受影响小, 能在恶劣环境下进行工作,造价低,便于实际应用中的普及。
国内外的研究现状:目前有关锗折射率的报道主要集中在红外波段,即入射光能量小于锗的禁带宽度,锗对于这部分光透明。1962年,maxherzberger研究了包括锗在内的数十种常见的红外光学材料的色散系数,并将色散公式的试用区间扩展到了红外波段。1975年ben.c.platt2等人也采用自准直法测量了锗和硅波长在2.5微米到12.3微米的折射率。1982年,r.p.edwin和m.t.dudermel等人测量了十种不同结晶态的锗样品的折射率,测量范围为8到14微米。国内在折射率测量上与国外相比就显得落后很多,1990 年才研制出了高精度的光电折射仪,测量范围为365nm到12μm。
2. 研究的基本内容与方案
研究(设计)的基本内容:1、学习了解弹光效应和wien2k第一性原理计算软件;
2、建立强压力下半导体光学常数变化的理论分析模型,计算由弹光效应引起的折射率或吸收系数的变化值;
3、根据仿真分析结果进行实验验证。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解弹光效应引起的双折射,学习使用wien2k第一性原理计算软件,完成开题报告;
第4-8周:完成英文文献翻译,进一步完善研究目标,建立比较完整的弹光效应的理论分析模型;
第9-13周:仿真分析完成压力下锗半导体折射率的变化率,计算由弹光效应引起的折射率或吸收系数的理论变化值,通过实验上证实场致线性弹光效应的存在;
4. 参考文献(12篇以上)
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