中红外波段碳化硅的表面声子共振开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

碳化硅（sic）作为一种宽禁带半导体材料，具备优异的物理化学性质，例如高熔点、高硬度、高热导率、化学稳定性强等，在高温电子器件、光电子器件、结构陶瓷等领域有着广泛应用。

近年来，随着纳米技术的不断发展，碳化硅材料在微纳尺度下的光学性质，特别是其与光的相互作用机制，引起了研究人员的极大兴趣。

表面声子共振是一种发生在材料表面的集体晶格振动模式，它能够与特定频率的电磁波产生强烈的共振耦合，形成表面声子极化激元。

2. 本选题国内外研究状况综述

表面声子极化激元作为一种表面电磁波模式，早在20世纪50年代就被理论预言，并在随后的几十年里得到了广泛的研究。

近年来，随着纳米技术的快速发展和微纳加工技术的不断进步，人们对于表面声子极化激元的研究进入了一个新的阶段，特别是在中红外波段的应用方面取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，系统研究中红外波段碳化硅的表面声子共振。

1. 主要内容

1.中红外波段碳化硅表面声子共振的理论模型：基于电磁场理论和固体物理学，建立碳化硅表面声子共振的理论模型，推导出共振频率、品质因子等关键参数与材料介电函数、结构尺寸等之间的关系。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法进行研究。

1.理论分析阶段：首先，查阅相关文献，了解碳化硅材料的性质、表面声子共振的基本原理以及国内外研究现状。

然后，基于电磁场理论和固体物理学，建立碳化硅表面声子共振的理论模型，推导出共振频率、品质因子等关键参数与材料介电函数、结构尺寸等之间的关系。

5. 研究的创新点

1.系统研究中红外波段碳化硅表面声子共振特性，揭示其与材料结构、尺寸、形貌等因素的依赖关系，为设计和优化碳化硅基光电子器件提供理论指导。

2.结合理论分析、数值模拟和实验研究，构建碳化硅表面声子共振的完整研究体系，为该领域的研究提供新的思路和方法。

3.探索基于碳化硅表面声子共振的中红外光电子器件应用，例如设计高灵敏度、高选择性的中红外传感器、探测器等，为相关领域的技术进步提供新的思路和方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.刘欢,周晓,张亚超,等.表面等离激元共振传感技术研究进展[j].物理学报,2018,67(11):117801.

2.王瑞,张永林,李晓林,等.中红外光子晶体热发射器研究进展[j].中国激光,2020,47(12):1206001.

3.王文波,李玉玲,张保国.基于表面等离激元的太赫兹功能器件研究进展[j].物理学报,2017,66(21):217301.