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在过去的十年里,低文半导体纳米材料由于具有特殊的物理和化学性质以及在纳米光、电、磁器件中的潜在应用，引起了研究者极大的兴趣。在众多的半导体材料中,宽带隙碳化硅(SiC)半导体材料还因其力学性能优异、热导率高、化学惰性强等优点尤其受到研究者的关注。SiC纳米材料,除保留其体材料的本征性质外，还由于纳米尺寸效应，晶体结构多型性,缺陷的特殊组态以及特定的形貌在力学、电学性能和光学性能等方面展现出更多特异性,成为现在和未来高温、高辐射等恶劣环境下工作的纳米器件的理想材料。碳化硅是一种间接宽带隙的半导体材料，具有广泛的应用前景。它的结构特性之一是多型性，结构的多型性使它具有诸多不同的光学及电学特性。碳化硅晶体具有热导率高、抗电压击穿能力强、饱和电子漂移速率高、硬度高、化学稳定强、耐辐射和耐高温等优良特性，这些优良特性使其在高频、高温、抗辐射、大功率和高密度集成电子器件等方面倍受青睐，被誉为前景十分广阔的第三代半导体材料。目前，因其用途的不同，可以采用多种制备方法获得碳化硅材料。 载流子浓度是半导体材料的特征参数之一，尤其对于掺杂半导体材料更为突出。常用的载流子浓度测试方法均存在某些不足之处。拉曼光谱是一种无损探测手段，可以提供关于晶体结构和载流子浓度等诸多信息。不同载流子浓度将会引起半导体材料的纵光学声子与等离子体激元形成的耦合模(LOPC)的频率及线形发生不同程度的改变。因此,探索新的SiC纳米材料的制备技术及其形貌、结构和性能对于纳米材料科学以及未来的基于纳米材料的纳米器件应用都具有十分重要的意义。41798
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论文的主要内容主要通过做实验与查阅资料，理解并掌握SiC半导体性质，即SiC的结构、状态以及掺杂物、温度对它的影响等各方面的特点。进而研究SiC半导体材料载流子各方面的性质，主要是亲自动手实验，通过改变温度，观察和分析SiC半导体材料载流子浓度有何变化，进而得出温度对SiC半导体材料载流子浓度的影响。
2. 与课题有关的文献内容：
《半导体SiC材料研究进展及其应用》作为第三代的半导体材料，SiC具有带隙宽、热导率高、电子的饱和漂移速度大、临界击穿电场高和介电常数低、化学稳定性好等特点，在高频、大功率、耐高温、抗辐照的半导体器件及紫外探测器等方面具有广泛的应用前景。文章综述了碳化硅的发展历史，介绍了SiC材料的生长工艺技术,并简要讨论了SiC器件主要应用领域和前景。
《形貌多元化SiC纳米材料生长、结构及其性能研究》：本文主要研究了用相对简单经济的方法合成多种形貌和结构的SiC纳米材料，观察分析了产物的形貌、结构和缺陷组态,测试了包括光致发光性能和拉曼光谱在内的物理和光学性能。测试手段涉及X射线衍射、场发射扫描电镜、(高分辨)透射电镜和能谱、光致发光光谱和拉曼散射谱。在上述基础上，对合成和生长机理，SiC纳米材料的形貌和结构缺陷对SiC纳米材料性能的影响等方面也展开了较深入的研究。通过将Si蒸汽蒸发到置于氧化铝基片上的碳纳米管的方法，将碳纳米管转化成高质量的单晶3C-SiC纳米棒。整个反应过程是Si蒸汽与碳纳米管活性高的区域反应，生成了随机取向的3C-SiC晶核，而在众多的沿111方向生长的SiC晶核中，只有其生长方向与碳管长度方向一致的晶核才可以连续生长直至生长成实心的SiC纳米棒。碳纳米管的一文几何构型在生长SiC纳米棒的过程中起到了空间限域效应，并且碳纳米管的初始形貌对SiC纳米棒的形貌有着重要的影响。研究表明，随着反应时间的延长，SiC纳米晶须的外形从不规则的短棒状或者蠕虫状逐渐变为规则的长而直的棒状，并且最终形成具有棱柱状形貌和结构的SiC纳米晶。