摘要：文章基于氧化物半导体量子点制备、表征与应用设计了一个综合性实验。通过液相法合成ZnO-MgO核壳量子点,制备了半导体光探测器,并进行了测试分析,使学生能够熟悉并利用旋涂匀胶、X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、半导体特性分析等研发光电子材料与器件的技术手段。实验涉及光电材料分析表征、光电子器件制备与测试等多项知识点,通过理论与实验的结合,培养了学生的专业兴趣、科学素养与创新实践能力。

摘要：基于第3代氧化物半导体材料设计了一种金属-绝缘体-半导体(MIS)结构器件制备与表征的综合性实验。通过金属有机化学气相沉积法(MOCVD)在C面蓝宝石衬底上合成了ZnO/ZnMgO多量子阱/ZnO结构,采用磁控溅射法分别在300、400和500℃下沉积厚度为50 nm的MgO绝缘层。采用紫外曝光、电感耦合等离子体(ICP)刻蚀和电子束蒸发工艺制备了MIS结构器件,器件具有良好的整流特性。

摘要：文章围绕溶胶-凝胶法制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷设计了一个综合性实验。采用溶胶-凝胶法制备了Ba(Zn1/3Nb2/3)O3纳米瓷粉,从而提高粉体表面活性,降低了Ba(Zn1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷的烧结温度。利用热分析、红外光谱、X射线衍射、Raman光谱、扫描电镜和透射电镜等技术对干凝胶、纳米瓷粉和陶瓷块体的组织结构进行了表征。实验涉及纳米粉体制备、陶瓷烧结工艺、材料分析表征等多个知识点,而且实验模式与科研活动一致,有助于培养学生的综合实践能力,提升学生的科学思维和综合素养。

摘要：围绕Ga_(2)O_(3)薄膜的制备、性能测试和理论建模分析设计了一个综合性教学实验。采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了Ga_(2)O_(3)薄膜,研究了退火温度对Ga_(2)O_(3)薄膜晶体结构、表面形貌和光学带隙的影响,同时采用第一性原理建模计算分析了Ga替位O和O空位两种缺陷对Ga_(2)O_(3)能带结构和态密度的影响。结果表明,随着退火温度的提高,Ga_(2)O_(3)薄膜由非晶态转变为β-Ga_(2)O_(3),带隙宽度在2.20~4.80 eV范围内变化。理论计算表明,在低温下退火以O空位缺陷占主导地位,而高温退火时Ga替位O缺陷占主导地位。该实验将实验操作与理论建模分析相结合,激发了学生对科学研究的兴趣,提高了学生自主创新意识和实践能力。