本文主要研究内容
作者郭鹏飞（2019）在《氧化钒薄膜的磁控溅射生长及其光电性能研究》一文中研究指出：二氧化钒（VO2）是一种相变材料,当温度达到相变点时,VO2发生由低温半导体态到高温金属态的可逆转变,这种变化在数十个纳秒之间,同时伴随着电学和光学性质的突变,如在相变过程中其方块电阻（率）和红外-近红外光学透过反射率的重要改变。基于这一系列优异的光电特性,使得其材料具有较高的实用价值和广阔的应用前景,因此近年来备受广大学者的关注与研究。钒（V）作为3d过渡区的金属元素,具有多价性质,除了不同价态的钒氧化合物以外,同价态的二氧化钒之间存在着多种不同的晶相,因此制备纯相高品质的二氧化钒薄膜仍是此领域的难题。本文以钒系氧化物为研究对象,在硅基底和石英衬底上制备了一系列高品质的VO2、VO2（B）和V2O3薄膜,意在通过制备工艺提高薄膜的结晶度与纯度,以提升VO2薄膜的光电性能。借助场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线衍射仪（XRD）对样品的微观结构和品相结构进行表征,通过四探针电阻测试仪和可见-近红外-红外分光光度计测试了样品的变温方阻和透过率。重点研究了氧化钒薄膜在微测辐射热计和热致变色智能窗方面的应用,系统地讨论了不同制备工艺对氧化钒薄膜的电学方块电阻随温度的变化和光学透过率等性质的影响。论文主要包括以下几个方面:1)分析了VO2薄膜的相变特性与价态结构,介绍了沉积VO2薄膜的工艺流程,采用射频磁控溅射法,经过反复试验,我们最终获得了多组在硅和石英衬底上沉积VO2薄膜的工艺参数,且每组参数制备的样品结晶性良好、可重复性高。此外,在不同衬底上表现出有差异的结晶状况,同一工艺参数下,在单晶硅上制备的薄膜样品的衍射峰总是比石英衬底上的更强,结晶度比石英衬底上制备的薄膜更好。2)根据应用的实际需求和与传感器技术的兼容性等问题,我们以350℃的沉积温度在单抛（100）硅衬底上通过改变氧气流量制备了一系列VO2薄膜,对其结晶状况、方块电阻随温度变化情况进行了系统的分析。晶面衍射峰的移动说明氧气流量的增加引起了薄膜内部晶格结构的改变,氧气流量的增加导致薄膜晶粒尺寸呈现出逐渐增大的趋势,获得的样品具有优异的电学性能,可作为热敏材料使用。3)通过射频磁控溅射法直接一步在石英衬底上溅射VO2薄膜,无需后退火程序,简化了复杂的制备工艺,研究了氧气流量对薄膜的物相结构、表面形貌和光电特性的影响,重点分析了样品的透过率随温度的变化。观察到溅射期间氧气流量对沉积薄膜的晶相形成具有显著影响,进而使薄膜的热致变色性能受到影响。我们在石英衬底上生长的高质量纯相VO2薄膜对智能窗的应用具有很大潜力。4)对亚稳态VO2（B）、V2O3等薄膜材料的制备进行了详细的介绍,通过物相结构、表面形貌、高低温四探针电阻测试等手段对样品的进行了表征。常温下亚稳态VO2（B）薄膜没有发生半导体-金属的相变现象和热滞后效应,可以应用于非制冷红外探测器。通过沉积获得了沿多种晶相生长的V2O3薄膜,可以作为晶种层生长VO2薄膜以提高后者的结晶度和热致变色性能。
Abstract
er yang hua fan （VO2）shi yi chong xiang bian cai liao ,dang wen du da dao xiang bian dian shi ,VO2fa sheng you di wen ban dao ti tai dao gao wen jin shu tai de ke ni zhuai bian ,zhe chong bian hua zai shu shi ge na miao zhi jian ,tong shi ban sui zhao dian xue he guang xue xing zhi de tu bian ,ru zai xiang bian guo cheng zhong ji fang kuai dian zu （lv ）he gong wai -jin gong wai guang xue tou guo fan she lv de chong yao gai bian 。ji yu zhe yi ji lie you yi de guang dian te xing ,shi de ji cai liao ju you jiao gao de shi yong jia zhi he an kuo de ying yong qian jing ,yin ci jin nian lai bei shou an da xue zhe de guan zhu yu yan jiu 。fan （V）zuo wei 3dguo du ou de jin shu yuan su ,ju you duo jia xing zhi ,chu le bu tong jia tai de fan yang hua ge wu yi wai ,tong jia tai de er yang hua fan zhi jian cun zai zhao duo chong bu tong de jing xiang ,yin ci zhi bei chun xiang gao pin zhi de er yang hua fan bao mo reng shi ci ling yu de nan ti 。ben wen yi fan ji yang hua wu wei yan jiu dui xiang ,zai gui ji de he dan ying chen de shang zhi bei le yi ji lie gao pin zhi de VO2、VO2（B）he V2O3bao mo ,yi zai tong guo zhi bei gong yi di gao bao mo de jie jing du yu chun du ,yi di sheng VO2bao mo de guang dian xing neng 。jie zhu chang fa she sao miao dian jing （FE-SEM）、Xshe xian yan she yi （XRD）dui yang pin de wei guan jie gou he pin xiang jie gou jin hang biao zheng ,tong guo si tan zhen dian zu ce shi yi he ke jian -jin gong wai -gong wai fen guang guang du ji ce shi le yang pin de bian wen fang zu he tou guo lv 。chong dian yan jiu le yang hua fan bao mo zai wei ce fu she re ji he re zhi bian se zhi neng chuang fang mian de ying yong ,ji tong de tao lun le bu tong zhi bei gong yi dui yang hua fan bao mo de dian xue fang kuai dian zu sui wen du de bian hua he guang xue tou guo lv deng xing zhi de ying xiang 。lun wen zhu yao bao gua yi xia ji ge fang mian :1)fen xi le VO2bao mo de xiang bian te xing yu jia tai jie gou ,jie shao le chen ji VO2bao mo de gong yi liu cheng ,cai yong she pin ci kong jian she fa ,jing guo fan fu shi yan ,wo men zui zhong huo de le duo zu zai gui he dan ying chen de shang chen ji VO2bao mo de gong yi can shu ,ju mei zu can shu zhi bei de yang pin jie jing xing liang hao 、ke chong fu xing gao 。ci wai ,zai bu tong chen de shang biao xian chu you cha yi de jie jing zhuang kuang ,tong yi gong yi can shu xia ,zai chan jing gui shang zhi bei de bao mo yang pin de yan she feng zong shi bi dan ying chen de shang de geng jiang ,jie jing du bi dan ying chen de shang zhi bei de bao mo geng hao 。2)gen ju ying yong de shi ji xu qiu he yu chuan gan qi ji shu de jian rong xing deng wen ti ,wo men yi 350℃de chen ji wen du zai chan pao （100）gui chen de shang tong guo gai bian yang qi liu liang zhi bei le yi ji lie VO2bao mo ,dui ji jie jing zhuang kuang 、fang kuai dian zu sui wen du bian hua qing kuang jin hang le ji tong de fen xi 。jing mian yan she feng de yi dong shui ming yang qi liu liang de zeng jia yin qi le bao mo nei bu jing ge jie gou de gai bian ,yang qi liu liang de zeng jia dao zhi bao mo jing li che cun cheng xian chu zhu jian zeng da de qu shi ,huo de de yang pin ju you you yi de dian xue xing neng ,ke zuo wei re min cai liao shi yong 。3)tong guo she pin ci kong jian she fa zhi jie yi bu zai dan ying chen de shang jian she VO2bao mo ,mo xu hou tui huo cheng xu ,jian hua le fu za de zhi bei gong yi ,yan jiu le yang qi liu liang dui bao mo de wu xiang jie gou 、biao mian xing mao he guang dian te xing de ying xiang ,chong dian fen xi le yang pin de tou guo lv sui wen du de bian hua 。guan cha dao jian she ji jian yang qi liu liang dui chen ji bao mo de jing xiang xing cheng ju you xian zhe ying xiang ,jin er shi bao mo de re zhi bian se xing neng shou dao ying xiang 。wo men zai dan ying chen de shang sheng chang de gao zhi liang chun xiang VO2bao mo dui zhi neng chuang de ying yong ju you hen da qian li 。4)dui ya wen tai VO2（B）、V2O3deng bao mo cai liao de zhi bei jin hang le xiang xi de jie shao ,tong guo wu xiang jie gou 、biao mian xing mao 、gao di wen si tan zhen dian zu ce shi deng shou duan dui yang pin de jin hang le biao zheng 。chang wen xia ya wen tai VO2（B）bao mo mei you fa sheng ban dao ti -jin shu de xiang bian xian xiang he re zhi hou xiao ying ,ke yi ying yong yu fei zhi leng gong wai tan ce qi 。tong guo chen ji huo de le yan duo chong jing xiang sheng chang de V2O3bao mo ,ke yi zuo wei jing chong ceng sheng chang VO2bao mo yi di gao hou zhe de jie jing du he re zhi bian se xing neng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自河南大学的郭鹏飞，发表于刊物河南大学2019-09-20论文，是一篇关于二氧化钒薄膜论文,射频磁控溅射论文,电阻温度系数论文,太阳光调制能力论文,河南大学2019-09-20论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自河南大学2019-09-20论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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