磁控濺射法制備WO-,3-基薄膜及相關物理性能的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、三氧化鎢(WO3)是一種重要的功能材料,因具有良好的電致變色、光致變色、電化學性能而得到廣泛的研究和應用。近年來,人們又發(fā)現(xiàn)了WO3材料呈現(xiàn)出良好的以低電壓小電流為特征的非線性電學性質。由于WO3壓敏薄膜在降低元件的厚度方面比WO3陶瓷具有較大的優(yōu)勢,因此WO3薄膜在開發(fā)小功率、低壓壓敏電阻器方面具有極大的優(yōu)勢和潛力。但是,與其它的變阻器材料相比,WO3的非線性系數(shù)不高,伏安特性曲線的重復性不好,而且還存在嚴重的電學弛豫現(xiàn)象,很多電學性

2、質用以前非線性理論不能完全解釋。我們希望通過摻雜改善WO3壓敏薄膜的性能,并對相關的物理機理進行研究分析。本文從制備WO3薄膜出發(fā),以對其非線性電學性質為主要研究內容,進一步深入了解WO3基薄膜材料的電行為。 本文采用磁控濺射的方法在玻璃和Si基片上制備了WO3基薄膜,研究了薄膜制備過程中濺射功率、工作壓強、襯底溫度等條件以及后續(xù)的退火處理,對薄膜的結晶、取向狀況等的影響,探討了磁控濺射法制備WO3薄膜的過程中,工藝條件對其電性

3、能的影響,以此改善工藝條件,優(yōu)化薄膜的結構。結果表明:退火溫度和時間對WO3薄膜的結構和非線性能影響最大,在500℃、退火20h的樣品具有最佳非線性系數(shù)14.3,壓敏電壓為1.8V,漏電流為0.072mA。 本文的另一項工作是通過改變Co和Ce金屬靶材的濺射功率來研究元素摻雜量對WO3薄膜電學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):在相同的工藝情況下兩種摻雜物的功率分別為50W和40W的時候WO3基壓敏薄膜電學性能最佳,非線性系數(shù)分別為4.13;

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