Si基半导体—金属纳米晶制备及电荷存储性能研究的开题报告1、选题背景存储器是现代计算机系统的重要组成部分，具有重要的功能。传统的存储器通常是基于硅锭、DRAM、FLASH等技术，已经越来越难以满足快速发展的数据存储需求。同时，这些传统存储器的体积逐渐变大，价格逐渐变高，无法满足要求更小、更便宜、更高容量、更高速度的发展趋势。近年来，研究者们开始从新的角度寻找存储器的解决方案，其中之一就是利用半导体材料的光电效应和量子效应来设计新型的存储芯片。Si基半导体是一种常用的光电材料，已经被广泛应用于光电工业。但是，Si基半导体材料的质量问题制约其在存储领域的应用。针对这个问题，研究者们开始探讨利用金属纳米晶来制备Si基半导体材料。金属纳米晶是一种新型的材料，具有优异的物理和化学性质，在电荷存储等领域表现出了非常promising的潜力。本选题旨在探究Si基半导体—金属纳米晶制备及其电荷存储性能。2、研究目标1）研究Si基半导体与金属纳米晶的复合制备技术，并优化制备条件，得到合适的复合材料；2）研究Si基半导体—金属纳米晶的电荷存储性能，测量并分析存储器的写入、读取、保留时间和可靠性；3）探究Si基半导体—金属纳米晶存储器的工作机理，通过理论、模拟等手段研究其物理特性。3、研究方法1）利用溶剂热法、电子束蒸发法、物理气相沉积法等方法，制备不同结构的Si基半导体—金属纳米晶复合材料，并优化制备条件。2）设计存储器电路，并在实验室环境下测量其写入、读取、保留时间等性能，并通过扫描隧道显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等手段对样品进行表征和分析。3）借助第一性原理计算和子带填充等方法，探究Si基半导体—金属纳米晶存储器的微观机理。4、研究意义本研究可以为存储器技术的发展提供新的思路和方法，将实验室的科研成果转化为实用的存储芯片。同时，该研究还有利于深入理解Si基半导体—金属纳米晶存储器的物理特性，为其未来的工业化应用提供可靠的理论支持。