开题报告专业知识讲座

开题报告：真空蒸发制备PbSe薄膜

及其热电性能研究报告人：孙冬冬指导教师：邹敏敏2023.3.261/14目录一.选题背景、研究意义及文献综述二.研究基本内容，拟处理主要问题三.研究步骤、办法四.研究工作进度五.主要参照文献2/14一.选题背景、研究意义及文献综述1.1选题背景：根据国际能源署(IEA)2023年11月公布2023年《世界能源展望》最新报告预测,2023年到2035年全球能源需求将增加1/3,仅石油需求将从2023年8700万桶/天增加至2035年9900万桶/天。IEA在报告中还警告,假如能源政策不进行大胆改革,全球将陷入不稳定、低效高碳能源困境中。3/14江泽民同志在2023年出版《中国能源问题研究》中指出:我们务必发展中国特色新能源道路----坚持节省高效、多元发展和清洁环境保护理念,逐渐使我们生存环境成为一种高利用率和低污染、低排放生态环境。因此发展适合我国国情新型、环境友好、可再生能源及新型能源转换技术具有十分主要现实意义。4/141.2研究意义近几年，科学家已经在纳米晶PbSe、PbS、PbTe等材料中观测到了“多载流子效应”，俗称“雪崩效应”。利用PbSe等纳米半导体材料制作太阳能电池最高理论转换效率可望达成44%。PbSe禁带窄、量子效率高、具有良好光电效应、噪声低、对外界条件影响反应比较敏捷,广泛应用于红外探测器、红外二维成像显示屏、光电阻器、光发射器以及喷射激光等。5/141.3.1文献综述PbSe是IV-VI族,与PbTe和PbS硫族铅化物类似,具有氯化钠型晶体构造,属于面心立方点阵,空间群为Fm3m,每个晶胞内有6个Pb和6个Se原子。PbSe光学指数大，折射率约为4.6，因此在保持光学常数不变情况下，能够用PbSe量子点调整光禁带宽度，是光禁带应用中有潜力材料。PbSe电子、空穴、激子玻尔半径相对较大，分别为23nm、23nm、46nm，提供了一种接近这种极端量子局域区域途径，因此具有强量子局域所有特点，例如受表面效应影响比较小，表面/体积比非常低。6/141.3.2主要制备办法

分子束外延和液相外延电化学沉积法脉冲激光沉积法溶剂热制备法超声电化学法化学浴沉积法真空共蒸发法7/141.3.3真空蒸发法

基本原理:是把被蒸发材料加热到蒸发温度，使之蒸发沉积到衬底上形成所需要膜层。真空蒸发镀膜最常用是电阻加热法，其长处是加热源构造简单，造价低廉，操作方便；缺陷是不适用于难熔金属和耐高温介质材料。8/14二.研究基本内容，拟处理主要问题2.1研究基本内容采取真空蒸发法研究PbSe薄膜沉积工艺；使用X-射线衍射仪分析薄膜晶体构造；利用扫描电镜（SEM）及原子力显微镜（AFM）研究薄膜表面微观形貌；利用电子探针（EPMA）研究薄膜组成。9/142.2拟处理主要问题：衬底温度对薄膜结晶状态影响；

薄膜电导率对薄膜热电性能影响。10/14三.研究步骤、办法1.查阅有关资料和文献，理解目前PbSe薄膜制备办法；2.安装调试设备，熟悉真空蒸发设备操作规程；3.在不一样衬底温度、蒸发源温度等条件下制备PbSe薄膜样品；4.用XRD对薄膜构造进行分析，利用SEM及AFM对薄膜表面微观形貌进行分析，利用EPMA对薄膜组成进行分析，初步研究薄膜热电性能,对试验数据进行统计；5.处理、分析试验数据，使用计算机作出曲线和图表；6.整顿试验成果并撰写毕业论文。11/14四.研究工作进度1~4周：文献调研，撰写开题报告；5~9周：在不一样衬底温度、蒸发源温度等条件下制备PbSe薄膜样品；10~13周：采取XRD、SEM、AFM等多种分析伎俩研究薄膜晶体构造、微观形貌、性能等，初步测试不一样条件下薄膜样品热电特性；14~16周：分析、处理试验数据，撰写毕业论文，准备答辩。12/14五.主要参照文献【1】周凤玲,李效民,高相东,邱继军PbSe纳米晶薄膜制备以及其光电特性研究无机材料学报【2】隋明晓磁控溅射PbTe纳米材料制备、表征及特性研究硕士论文【3】陈波高压烧结制备PbSe基热电材料微构造与热电性能研究武汉理工大学【4】张美芳，林飞薄膜材料制备办法[J]．广东化工，2023，39(1)：77【5】赵跃