登录

  • 登录
  • 忘记密码?点击找回

注册

  • 获取手机验证码 60
  • 注册

找回密码

  • 获取手机验证码60
  • 找回
毕业论文网 > 开题报告 > 电子信息类 > 光电信息科学与工程 > 正文

ZrO2薄膜电子结构和光学性质的计算开题报告

 2022-01-29 20:10:55  

全文总字数:3333字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

zro2是一种高熔点陶瓷,制成的zro2薄膜具有许多特点,有着广泛的用途。zro2在0.24-2.2微米范围的光辐射内有良好的透明性能,它的折射率、机械强度和抗激光损伤阀值都比较高,因此被应用在激光薄膜、紫外薄膜、宽带减反膜等方面。例如,溶胶-凝胶法制备的zro2薄膜具有较高的激光损伤阈值,可与低折射率材料sio2交替镀制成多层介质高反膜,用于强激光领域。zro2还具有硬度高、化学性质稳定、耐氧化、固态离子导电等性能,已广泛应用于纳米材料、记忆材料、多层膜复合材料以及微电子材料等领域。此外,zro2由于具有高的介电常数, 宽的能带间隙, 以及与si、n之间热稳定性好等优点而倍受关注,zro2将可能替代传统的sio2栅介质, 使得在保持等效厚度的前提下, 增加栅介质层物理厚度, 从而减小漏电流和杂质扩散, 达到抑制隧穿效应的目的。所以制备出高质量的zro2薄膜并研究其特性具有很现实的重要意义。

随着激光薄膜的发展,尤其是“硬膜”在光学上的广泛应用,大大促进了zro2薄膜的研究工作。到目前为止,科学研究者通过实验和理论两方面进行了研究,理论方面主要通过第一性原理,分析了zro2薄膜透射率、折射率、反射率、光学吸收系数、损耗系数等光学性质和总态密度、分波态密度、几何结构、能带结构等电子结构,再将优化过的理论结果与已知的实验数据对比,为zro2薄膜的应用提供了大量的理论指导。

在zro2制备方面也有诸多不同的手段,不同的制备手法也会对zro2性质产生不同的影响。电子束蒸发沉积制备zro2薄膜时,在不同的工作气压和沉积速率下薄膜的表面形貌,均方根粗糙度不同。还可以采用溶胶-凝胶法制备介质膜,主要方法有有机法(采用有机源)与无机法(采用无机源)两种。与有机法相比,无机法成本低廉,获得的薄膜性能优良,但用该法所制得的zro2膜折射率较低(1.55左右)。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容

  1. 熟悉zro2薄膜的结构、特性及应用,学会采用基于密度泛函理论的castep软件包实现zro2晶胞的建模和优化。

  2. 利用castep模块计计算的zro2薄膜的电子结构,并分析其能带结构和态密度。

  3. 利用castep模块计计算的zro2薄膜的光学性质,分析其折射率,透射率,损耗系数等相关光学常数,并与实验数据相比较。

    剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

    3. 实施方案、进度安排及预期效果

    实行方案:

    1熟悉第一性原理方法及熟练使用materials studio(ms)软件,采用ms实现zro2的建模及结构优化;

    2利用material studio中密度泛函理论的castep软件包对建好的zro2模型进行计算与详细的分析,得到不同性质的图像和数据。

    剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

    4. 参考文献

    [1] 吴师岗,张红鹰,夏志林,田光磊,邵建达,范正修.y2o3稳定zro2薄膜的结构和光学特性.光子学报.2007.36(6):1004-4213.

    [2] 罗爱云,沈军,杨帆,吴广明,周斌,倪星元. zro2薄膜的改性与抗激光损伤研究.强激光与粒子束.2006.18(9):1001-4322.

    [3] 占美琼,张东平,贺洪波,邵建达,范正修.电子束蒸发沉积工艺条件对zro2薄膜性能的影响.中国激光.2004.31(11):0258-7025.

    剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

微信号:bysjorg

Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图