熱致相變氧化釩薄膜的制備與特性測(cè)試研究.pdf

1、熱致相變型二氧化釩（VO2）薄膜，由于其獨(dú)特的光電開關(guān)性能受到越來(lái)越多的重視。應(yīng)用智能窗薄膜材料，在冬季室內(nèi)溫度低時(shí)，自動(dòng)讓太陽(yáng)能輻射中的紅外光高透過(guò)率入射到室內(nèi)，通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換提高室內(nèi)的溫度，減少采暖耗能；在夏季室內(nèi)溫度高時(shí)，自動(dòng)阻止紅外光入射到室內(nèi)，從而阻止室內(nèi)溫度升高，大大減少空調(diào)的制冷負(fù)擔(dān)。因此使用智能窗薄膜材料能實(shí)現(xiàn)建筑物的全年節(jié)能。
　　 將抗激光智能保護(hù)VO2薄膜材料，涂覆在探測(cè)器窗口表面上。當(dāng)紅外光或高功率激光入侵

2、探測(cè)器窗口時(shí)，窗口材料被加熱升溫到相變溫度，引起材料對(duì)紅外光的反射率增高。則進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光能量降低，光學(xué)系統(tǒng)免于被燒毀，實(shí)現(xiàn)了激光防護(hù)功能。
　　 本論文分別以硅片、藍(lán)寶石、石英玻璃、K9玻璃、普通窗戶玻璃為襯底，研究了相變納米VO2薄膜的制備工藝。并對(duì)藍(lán)寶石和玻璃襯底上的薄膜材料進(jìn)行了光電特性、形貌特征、組成成分的測(cè)試分析。論文主要進(jìn)行了以下工作：
　　 首先，根據(jù)智能窗以及抗激光保護(hù)膜應(yīng)用對(duì)紅外光開關(guān)率的設(shè)計(jì)要求，

3、通過(guò)TFCalc薄膜設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了以普通玻璃為襯底的膜系設(shè)計(jì)，得到了最佳透過(guò)率的各層膜系的生長(zhǎng)厚度參數(shù)，為后續(xù)工藝制備作指導(dǎo)。
　　 其次，研究了離子束反應(yīng)濺射和后退火工藝制備VO2薄膜的重要參數(shù)對(duì)薄膜質(zhì)量的影響，得出制備過(guò)程中的氧分壓、襯底溫度、退火時(shí)間和退火溫度是最為關(guān)鍵的參量，給出了詳細(xì)的工藝參數(shù)。
　　 最后，對(duì)制備的薄膜運(yùn)用原子力顯微鏡（AFM）、X射線衍射測(cè)試儀（XRD）、數(shù)字萬(wàn)用表、紅外單波長(zhǎng)激光器對(duì)薄膜的