本文關(guān)鍵詞：稀土元素Gd、Y摻雜對(duì)氧化饑薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響

  更多相關(guān)文章： 氧化釩薄膜 摻雜 稀土元素 相變特性 基片溫度

【摘要】：氧化釩作為一種具有典型半導(dǎo)體-金屬相變特性的半導(dǎo)體材料,一直以來(lái)都備受關(guān)注。二氧化釩的相變溫度約68℃,最接近室溫,相變過(guò)程中伴隨著光電性能的突變,使其在智能窗、光電開(kāi)關(guān)、光學(xué)存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。針對(duì)不同的應(yīng)用,對(duì)二氧化釩薄膜相變特性要求有所不同,因此,二氧化釩薄膜相變性能的調(diào)控已成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文利用磁控濺射的方法制備摻雜稀土元素的氧化釩薄膜,并借助四探針測(cè)試儀、X射線衍射(XRD)、Raman譜分析、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線電子能譜(XPS)等分析表征手段,系統(tǒng)地研究了稀土元素?fù)诫s、基片溫度對(duì)氧化釩薄膜相變特性及成分、形貌、結(jié)構(gòu)等的影響。所取得的主要結(jié)果如下:(1)研究了稀土元素釓(Gd)摻雜對(duì)二氧化釩薄膜相變特性及微結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:摻Gd降低了薄膜的相變溫度和滯回寬度,相變溫度從VGd-0的65.4℃降低為VGd-9的54.5℃,而滯回寬度則從13.1℃降低為6.3℃,減弱了薄膜的相變特性。當(dāng)摻Gd量達(dá)到4.1at%,薄膜表現(xiàn)出金屬特性,相變特性完全消失。摻Gd對(duì)薄膜的晶粒尺度具有抑制作用,晶粒尺度隨著摻Gd量的增加而不斷減小。Gd元素在薄膜中以Gd3+的形式存在,摻Gd不會(huì)改變薄膜的晶體結(jié)構(gòu),薄膜仍由單斜相的多晶VO2構(gòu)成,即使當(dāng)摻Gd量達(dá)到4.1at%,薄膜呈現(xiàn)金屬特性,薄膜中也沒(méi)有出現(xiàn)四方相VO2,這使得薄膜出現(xiàn)了一種具有單斜相結(jié)構(gòu)的金屬化效果。(2)在摻Gd氧化釩薄膜相變特性研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了基片溫度對(duì)摻Gd氧化釩薄膜相變特性及微結(jié)構(gòu)的影響�；瑴囟葘�(duì)摻Gd氧化釩薄膜的微結(jié)構(gòu)與相變特性有顯著的影響,基片溫度升高沒(méi)有改變摻Gd氧化釩薄膜的晶體結(jié)構(gòu),薄膜仍是單斜相多晶VO2。但基片溫度的升高顯著增強(qiáng)了Gd元素對(duì)薄膜相變特性和晶粒尺度的抑制作用。(3)研究了基片溫度對(duì)摻Y(jié)氧化釩薄膜的相變特性及微結(jié)構(gòu)的影響。摻Y(jié)氧化釩薄膜對(duì)基片溫度表現(xiàn)出很強(qiáng)的依賴性,當(dāng)基片溫度較低為50℃時(shí),薄膜中檢測(cè)到兩種不同單斜相VO2(P21/c和C2/m)的晶體結(jié)構(gòu),薄膜幾乎不存在相變特性�；瑴囟葹�100℃時(shí),薄膜由單斜相多晶VO2(P21/c)構(gòu)成,相變特性明顯,具有較窄滯回寬度為4.2℃�；瑴囟壬叩�150℃時(shí),薄膜相變特性消失。同時(shí),Y元素對(duì)薄膜晶粒尺寸的抑制效果也具有明顯的基片溫度依賴性:基片溫度越高,晶粒尺寸越小,薄膜表面粗糙度越小,薄膜質(zhì)量越好。
【關(guān)鍵詞】：氧化釩薄膜 摻雜 稀土元素 相變特性 基片溫度
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 幾種不同釩氧化物的晶體結(jié)構(gòu)和特性11-17
• 1.2.1 二氧化釩的晶體結(jié)構(gòu)和特性11-15
• 1.2.2 三氧化二釩的晶體結(jié)構(gòu)和特性15-16
• 1.2.3 五氧化二釩的晶體結(jié)構(gòu)和特性16-17
• 1.3 氧化釩的典型應(yīng)用17-20
• 1.3.1 智能窗17-18
• 1.3.2 光學(xué)開(kāi)光與存儲(chǔ)18
• 1.3.3 激光防護(hù)18-20
• 1.3.4 非制冷紅外探測(cè)器20
• 1.4 氧化釩薄膜性能調(diào)控方法20-22
• 1.4.1 概述20
• 1.4.2 摻雜對(duì)二氧化釩結(jié)構(gòu)性能的影響20-21
• 1.4.3 基片溫度對(duì)二氧化釩結(jié)構(gòu)性能的影響21
• 1.4.4 熱處理對(duì)二氧化釩結(jié)構(gòu)性能的影響21-22
• 1.5 選題意義與研究?jī)?nèi)容22-24
• 1.5.1 選題意義22
• 1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容22
• 1.5.3 論文結(jié)構(gòu)22-24
• 第二章 摻Gd氧化釩薄膜相變性能及微結(jié)構(gòu)分析24-41
• 2.1 薄膜制備24-29
• 2.1.1 磁控濺射原理24-25
• 2.1.2 復(fù)合靶材25-26
• 2.1.3 薄膜制備工藝26-29
• 2.2 摻Gd對(duì)氧化釩薄膜相變特性的影響29-32
• 2.3 氧化釩薄膜的XRD分析32-34
• 2.4 氧化釩薄膜的Raman分析34-36
• 2.5 氧化釩薄膜的SEM分析36-38
• 2.6 氧化釩薄膜的XPS分析38-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第三章 基片溫度對(duì)摻Gd氧化釩薄膜相變性能及微結(jié)構(gòu)的影響41-49
• 3.1 薄膜制備41
• 3.2 基片溫度對(duì)摻Gd氧化釩薄膜電阻溫度特性的影響41-44
• 3.2.1 基片溫度對(duì)薄膜相變特性的影響41-43
• 3.2.2 基片溫度對(duì)薄膜TCR的影響43-44
• 3.3 摻Gd氧化釩薄膜的XRD分析44-46
• 3.4 摻Gd氧化釩薄膜的Raman分析46-47
• 3.5 摻Gd氧化釩薄膜的SEM分析47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 基片溫度對(duì)摻Y(jié)氧化釩薄膜相變性能及微結(jié)構(gòu)的影響49-59
• 4.1 摻Y(jié)氧化釩薄膜的制備49-50
• 4.2 基片溫度對(duì)摻Y(jié)氧化釩薄膜電學(xué)性能的影響50-53
• 4.2.1 基片溫度對(duì)薄膜相變特性的影響50-52
• 4.2.2 基片溫度對(duì)薄膜TCR的影響52-53
• 4.3 摻Y(jié)氧化釩薄膜的XRD分析53-54
• 4.4 摻Y(jié)氧化釩薄膜的Raman分析54-55
• 4.5 摻Y(jié)氧化釩薄膜的SEM分析55-56
• 4.6 摻Y(jié)氧化釩薄膜的AFM分析56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論和展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果68-69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉樹(shù)惠;碳還原后的氧化釩中釩(Ⅲ)、釩(Ⅳ)、釩(Ⅴ)的測(cè)定[J];分析化學(xué);1992年01期

2 韋柳婭,傅群,林晨,儲(chǔ)向峰,鄭臣謀;氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨的熱分析和納米氧化釩的制備[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2003年09期

3 趙彭年,鄒元r;高爐型渣中氧化釩還原的物理化學(xué)[J];金屬學(xué)報(bào);1963年01期

4 袁寧一,李金華,林成魯;氧化釩薄膜的制備方法及結(jié)構(gòu)性能[J];江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報(bào);2000年04期

5 ;廢釩回收試驗(yàn)小結(jié)[J];硫酸工業(yè);1979年S1期

6 魏雄邦;吳志明;王濤;許向東;唐晶晶;蔣亞?wèn)|;;氧化釩薄膜的厚度對(duì)薄膜電學(xué)特性的影響[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年03期

7 梁繼然;胡明;劉志剛;韓雷;;用對(duì)靶磁控濺射附加低溫?zé)嵫趸幚矸椒ㄖ苽湎嘧冄趸C薄膜[J];稀有金屬材料與工程;2009年07期

8 梁繼然;胡明;闞強(qiáng);陳濤;梁秀琴;陳弘達(dá);;晶粒尺寸對(duì)氧化釩薄膜電學(xué)與光學(xué)相變特性的影響[J];材料工程;2011年04期

9 陳文,麥立強(qiáng),徐慶,彭俊鋒,朱泉\，

本文編號(hào)：1000429