納米結(jié)構(gòu)摻鎢VOx薄膜的光學(xué)特性研究.pdf

1、氧化釩是一種相變材料，它具有獨(dú)特的低溫半導(dǎo)體-高溫金屬態(tài)的相變特性。在從低溫半導(dǎo)體到高溫金屬態(tài)的過程中，其晶體結(jié)構(gòu)從低溫的單斜結(jié)構(gòu)變成高溫的四角結(jié)構(gòu)，同時(shí)光學(xué)性能也發(fā)生了相應(yīng)的變化。低溫時(shí)，氧化釩對(duì)紅外光譜有較高的透過率，而高溫時(shí)則對(duì)紅外光譜有很高的反射率，并且這一轉(zhuǎn)變是可逆的。基于這種獨(dú)特光學(xué)性能，其逐漸成為智能窗玻璃、光電開關(guān)、光存儲(chǔ)等領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Φ墓δ懿牧?，日益成為氧化釩薄膜的研究熱點(diǎn)課題。
　　本論文研究了不同的工藝條

2、件下制備的氧化釩薄膜的特性，并用AFM、XRD、FTIR等測(cè)試方法對(duì)薄膜的相關(guān)特性進(jìn)行了表征。主要研究?jī)?nèi)容分為兩大方面:
　　一、研究不同氧分壓條件下氧化釩薄膜特性的變化。研究發(fā)現(xiàn)隨著氧分壓的逐漸升高，生成的VOx薄膜表面粗糙度越小，薄膜表面越平整;隨著氧分壓的升高，薄膜沉積速度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì);不同的氧分壓對(duì)其組成成分的影響也較大，低氧分壓條件下有利于VO2的生長(zhǎng)，而高氧分壓條件下更容易獲取V4O9、V7O13;隨著氧分壓的升高薄

3、膜的紅外光透過率呈升高趨勢(shì)，VO2對(duì)紅外光有較高的吸收率，而V4O9、V7O13對(duì)紅外光吸收率較低;對(duì)比分析了退火前后對(duì)薄膜的光學(xué)特性，結(jié)果表明退火對(duì)氧化釩薄膜的紅外透過率基本沒有影響。
　　二、基于三明治結(jié)構(gòu)(VOx/W/VOx)制備了加入鎢功能層的氧化釩薄膜，通過控制鎢層的濺射時(shí)間來功能層的厚度。研究發(fā)現(xiàn)隨著功能層厚度的增大，薄膜的表面粗糙度呈增大的趨勢(shì)，10～50nm厚度鎢層為納米層;XRD顯示退火后的VOx/W/VOx薄膜