应变[111]晶向硅纳米线的光电性质研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着微纳技术的快速发展，纳米材料由于其独特的物理化学性质和在电子、光电子器件领域的巨大应用潜力，成为了研究热点。

作为一种重要的半导体材料，硅纳米线因其优异的光学、电学性质以及与现有硅基微电子工艺的兼容性，在纳米光电子器件领域展现出巨大的应用前景。

[111]晶向硅纳米线作为一种特殊取向的纳米结构，相比于其他晶向，展现出许多独特的性质。

2. 本选题国内外研究状况综述

硅纳米线作为一种重要的半导体纳米材料，其光电性质一直是国内外研究的热点。

近年来，国内外学者在应变硅纳米线的光电性质方面开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要的成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将围绕应变对[111]晶向硅纳米线光电性质的影响展开，主要内容包括以下几个方面：
1.[111]晶向硅纳米线的制备与表征：采用化学气相沉积法或其他合适的制备方法制备高质量的[111]晶向硅纳米线，并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对制备的硅纳米线进行形貌和结构表征。

2.应变的施加与控制：采用纳米压痕仪、弯曲衬底等方法对[111]晶向硅纳米线施加可控的拉伸或压缩应变，并利用原子力显微镜、拉曼光谱等手段对施加的应变进行测量和标定。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论模拟相结合的方法，具体步骤如下：
1.[111]晶向硅纳米线的制备：采用化学气相沉积法(cvd)制备[111]晶向硅纳米线。

通过控制生长温度、气体流量、衬底类型等参数，实现对硅纳米线直径、长度和晶向的控制。

2.应变的施加与控制：采用纳米压痕仪对制备的[111]晶向硅纳米线施加可控的应变。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.聚焦于[111]晶向硅纳米线，区别于以往研究中常用的[100]晶向硅纳米线，探索[111]晶向硅纳米线在应变调控下独特的光电性质变化规律。

2.结合实验研究与理论模拟，从原子尺度和宏观尺度两个层面揭示应变对[111]晶向硅纳米线光电性质的影响机制，为设计和制备高性能硅纳米线光电子器件提供理论指导。

3.通过对不同应变条件下[111]晶向硅纳米线光电性质的系统研究，为开发新型硅基纳米光电子器件，如光电探测器、太阳能电池、光波导等，提供新的思路和方法。

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] 黄凯,徐世祥,李晓娜,等.应变硅纳米线热电性能的第一性原理研究[j].物理学报,2018,67(18):186301.

[2] 张腾飞,张亚妮,吴卫东,等.应变对硅纳米线压阻效应影响的分子动力学模拟[j].功能材料,2020,51(8):8045-8051.

[3] 刘欢,张大鹏,陈效双,等.应变硅纳米线热导率的分子动力学模拟[j].纳米技术与精密工程,2019,17(4):313-317.