摻鎢VO-,2-薄膜的制備及相關(guān)特性研究.pdf

1、二氧化釩(VO2)是一種熱致相變材料，它在68℃附近會(huì)發(fā)生從低溫半導(dǎo)體態(tài)到高溫金屬態(tài)的可逆相變，同時(shí)伴隨著電阻率和光學(xué)性質(zhì)的突變。VO2薄膜中摻入其它元素可以把薄膜的相變溫度降低到室溫附近，因此摻雜VO2具有廣闊的應(yīng)用前景。 通過(guò)反應(yīng)磁控濺射法和真空退火處理結(jié)合的方法在玻璃基片上制備摻鎢VO2薄膜(V1-xWxO2)。研究過(guò)程中，用XPS、XRD、SEM、AFM和臺(tái)階儀對(duì)薄膜的成分、微觀結(jié)構(gòu)、形貌和膜厚進(jìn)行表征和分析，用四探針?lè)?/p>

2、測(cè)量薄膜電阻的熱滯回線。 研究了制備工藝參數(shù)對(duì)氧化釩薄膜成分、微觀結(jié)構(gòu)、形貌和相變特性的影響。研究結(jié)果表明：在反應(yīng)濺射制備氧化釩薄膜的實(shí)驗(yàn)中，隨著m(O2)/m(Ar)比的減小，薄膜中V離子的平均價(jià)態(tài)逐漸變小，薄膜由V2O5相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)的氧化釩混合相；當(dāng)m(O2)/m(Ar)比為1：11時(shí)，薄膜主要成分為V2O5。在真空退火還原V2O5薄膜的實(shí)驗(yàn)中，隨著退火時(shí)間的增加，薄膜經(jīng)歷了V2O5→V6O13→VO2(B)、VO2(γ

3、)和V6O13混合相→VO2(A)和V6O13混合相的轉(zhuǎn)變過(guò)程，同時(shí)薄膜的晶粒逐漸變大，結(jié)晶性逐漸變好。且得到了相變溫度Tc為62℃、電阻突變量級(jí)△S為2.1和熱滯回線寬度△T為10℃的VO2薄膜的制備參數(shù)。 研究了摻鎢對(duì)VO2薄膜相變特性的影響，研究結(jié)果表明：鎢元素在摻鎢VO2薄膜中主要以W6+和W5+的形式存在；摻鎢VO2薄膜的相變溫度Tc隨著摻鎢量的增加約以24℃/at.％W的速率降低，同時(shí)相變時(shí)的電阻躍變量級(jí)和熱滯回線的