低相變溫度VO2薄膜的制備.pdf

1、由于VO2在68℃時(shí)會(huì)發(fā)生金屬-半導(dǎo)體相變而為人所知，在發(fā)生金屬-半導(dǎo)體相變的過程中，VO2的晶體結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生變化，由低溫的單斜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷貢r(shí)的四方金紅石結(jié)構(gòu)。同時(shí)相變也會(huì)引起VO2 薄膜光學(xué)和電學(xué)性能的突變，低溫時(shí)（<20℃），VO2 薄膜對(duì)紅外光保持較高的透過率，而高溫時(shí)（>50℃），VO2 薄膜也由低溫時(shí)對(duì)紅外光的高透轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻?，并且半?dǎo)體態(tài)到金屬態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中，VO2薄膜的電阻也會(huì)減小三到四個(gè)數(shù)量級(jí)。由于具有這兩個(gè)優(yōu)良的特

2、性，VO2 薄膜的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要應(yīng)用于微測(cè)輻射熱計(jì)，太陽能智能窗，激光防護(hù)，光開關(guān)及光存儲(chǔ)等方面。而目前很多的科研工作都圍繞著降低VO2 薄膜的相變溫度和提高其可見光的透過率兩個(gè)方面進(jìn)行。
　　 論文的主要內(nèi)容如下：
　　 1．分析了VO2 薄膜的相變機(jī)理，利用TFCalc 膜系設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了以玻璃為基底的膜系設(shè)計(jì)，得到了最佳透過率的各層膜系的理論厚度，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)作指導(dǎo)；
　　 2．介紹了反應(yīng)離子束濺射

3、和磁控濺射法制備VO2 薄膜的工藝流程，并利用反應(yīng)離子束濺射鍍膜后退火處理兩步法獲得了相變性能良好的VO2 薄膜，對(duì)對(duì)二氧化釩薄膜生長(zhǎng)和相變性能影響十分顯著的幾個(gè)工藝參數(shù)，即襯底溫度、退火溫度、退火時(shí)間和氧氬流量作了深入的分析和探討，最終得到了最佳的工藝參數(shù)；
　　 3．用四探針測(cè)試儀、紅外光譜儀、X 射線衍射測(cè)試儀（XRD）、掃描透鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）對(duì)薄膜的電學(xué)特性、光學(xué)特性、表面形貌和物相成分進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)