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文檔簡介
1、二氧化釩(VO2)因為具有熱致相變特性而被人們熟知。隨著溫度的升高,會發(fā)生從低溫半導體相到高溫金屬相的可逆轉(zhuǎn)變,在相變前后,其光學和電學特性均有極大改變。這一特有的性質(zhì)決定VO2在光電開關、智能窗、紅外探測器等領域具有廣闊的應用前景,因此對 VO2的研究具有十分重要的科學價值。本文以 VO2薄膜為研究對象,采用射頻反應磁控濺射法制備 VO2薄膜。實驗過程中,除了充分利用 X射線衍射、掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡等測試手段對薄膜的微觀結構
2、和表面形貌進行表征外,重點研究了VO2薄膜的電學特性以及薄膜在微測輻射熱計中的應用。論文主要包括以下幾方面內(nèi)容:
1.分別利用直流和射頻反應磁控濺射制備VO2薄膜,研究了不同濺射方法對薄膜微觀結構和表面形貌的影響。直流濺射時容易發(fā)生靶中毒,得不到我們需要的薄膜;射頻濺射制得的薄膜表面均勻致密,呈四方狀分布。
2.通過控制氧氣流量的大小在硅襯底上制備具有不同性能的VO2薄膜,并對其結構和電學特性進行表征分析。隨著氧氣流
3、量的增加,薄膜在 VO2(011)晶面取向擇優(yōu)生長,晶粒大小也隨之增大。相變前后,薄膜的方阻變化了將近5個數(shù)量級,相變溫度由341 K下降到320 K,熱滯回線寬度由32 K減小為9 K。
3.研究了不同濺射功率對VO2薄膜表面形貌和光電性能的影響。制備出的薄膜具有較低的相變溫度,在47℃左右。濺射功率的增加會引起薄膜晶粒尺寸和厚度的增加,進而減小薄膜的熱滯回線寬度,薄膜在可見和紅外的透過率逐漸降低,最終趨近于零。
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