過渡金屬氧化物薄膜的制備及其光電性能研究
發(fā)布時間:2022-10-24 19:30
半導體材料在當今社會的許多領(lǐng)域當中都具有非常廣泛的應(yīng)用,從高科技領(lǐng)域到日常家用電器,都離不開半導體材料的支持。而在半導體材料中,過渡金屬氧化物半導體材料由于其種類多樣、結(jié)構(gòu)可控、制備工藝多樣、性能優(yōu)越等種種特性,越來越得到深入研究和廣泛應(yīng)用,例如傳感器、光催化、新能源、超級電容器、電致變色器件等。五氧化二鉭是過渡金屬氧化物材料中比較常見的一種。它的介電常數(shù)很高,對光的透射性能比較好,在很多方面都有十分廣泛的應(yīng)用,例如非易失性存儲器、高介電薄膜材料、光催化等。五氧化二釩的晶體呈現(xiàn)為片狀,具有比較好的離子的存儲性能和一定的電致變色能力,它也是被應(yīng)用得較為普遍的一種材料,例如其可應(yīng)用在新能源電池、光電器件、傳感器等領(lǐng)域。本論文主要通過磁控濺射射頻方式來制備五氧化二鉭、五氧化二釩薄膜材料。利用透射率譜線、復平面阻抗譜、循環(huán)伏安、X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡、四探針等手段來表征薄膜的光電特性。通過磁控濺射射頻方法,利用金屬Ta靶制備了Ta2O5薄膜。當濺射時間不同時,薄膜的阻抗特性產(chǎn)生了不同程度的改變;但是在可見光范圍內(nèi),薄膜的透射率只是產(chǎn)生較小的差...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 半導體材料的定義及分類
1.1.2 金屬氧化物半導體材料介紹
1.1.3 金屬氧化物半導體材料的應(yīng)用
1.1.4 電致變色材料的定義及分類
1.1.5 電致變色材料的變色原理
1.1.6 電致變色材料的應(yīng)用
1.2 五氧化二鉭介紹
1.2.1 五氧化二鉭的晶體結(jié)構(gòu)
1.2.2 五氧化二鉭的制備方法
1.2.3 五氧化二鉭的應(yīng)用
1.3 五氧化二釩介紹
1.3.1 五氧化二釩的晶體結(jié)構(gòu)
1.3.2 五氧化二釩的制備方法
1.3.3 五氧化二釩的應(yīng)用
1.4 本文的研究內(nèi)容與意義
1.4.1 本文的研究內(nèi)容
1.4.2 本文的研究意義
第二章 薄膜材料的制備方法和表征
2.1 薄膜材料的制備
2.1.1 磁控濺射設(shè)備介紹
2.1.2 磁控濺射方法的原理
2.2 薄膜材料的表征
2.2.1 透射率光譜
2.2.2 復平面阻抗譜
2.2.3 循環(huán)伏安法(CV)
2.2.4 X射線衍射物相分析(XRD)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.6 四探針
第三章 磁控濺射法制備Ta_2O_5薄膜材料及其性能表征
3.1 Ta_2O_5薄膜的制備及所需材料
3.2 不同濺射時間條件下制備的Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.3 不同氧氬流量條件下制備Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.4 不同條件下制備Ta_2O_5薄膜的透射特性
3.5 Ta_2O_5薄膜的XRD檢測
3.6 不同條件下制備的Ta_2O_5薄膜的方塊電阻
3.7 Ta_2O_5薄膜與氧化鋁復合薄膜的性能研究
3.8 本章小結(jié)
第四章 磁控濺射法制備V_2O_5薄膜材料及其性能表征
4.1 不同條件制備的V_2O_5薄膜電致變色性能
4.2 不同條件制備的V_2O_5薄膜循環(huán)伏安(CV)曲線
4.3 不同條件制備的V_2O_5薄膜阻抗特性
4.4 本章小結(jié)
論文總結(jié)
參考文獻
科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型光載流子輻射技術(shù)強化半導體材料特性測量[J]. 傳感器世界. 2016(04)
[2]有機半導體材料性能研究與應(yīng)用前景[J]. 周高還. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2015(11)
[3]電致變色材料研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 苑曉,賀澤民,張?zhí)m英,楊槐. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[4]三氧化鉬的性能及應(yīng)用[J]. 劉星,曹麗云,黃劍鋒. 無機鹽工業(yè). 2010(12)
[5]21世紀的玻璃在環(huán)保領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用(連載二)——表面改性玻璃在環(huán)保領(lǐng)域的研發(fā)[J]. 徐美君,王鐵錚. 玻璃. 2009(09)
[6]五氧化二鉭高K薄膜作為MOSFET絕緣柵研究[J]. 張幸福,魏愛香. 電子質(zhì)量. 2007(04)
[7]智能窗中電致變色材料的研究進展[J]. 朱泉峣,靳艾平,陳文. 國外建材科技. 2006(01)
[8]無機半導體顆粒填充聚合物復合材料的研究進展[J]. 安超,李盛濤,李建英. 材料導報. 2003(12)
[9]溶膠-凝膠法制備V2O5為基體的薄膜材料及其應(yīng)用[J]. 童茂松,戴國瑞,高鼎三,GalinaZakharova,OlgaPozdniakova. 功能材料. 2000(03)
博士論文
[1]雙金屬氧化物及其復合材料的贗電容行為研究[D]. 劉卯成.蘭州理工大學 2013
碩士論文
[1]金屬氧化物氣敏材料高通量篩選與選擇性優(yōu)化研究[D]. 李東.華中科技大學 2016
[2]過渡金屬氧化物材料的合成及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[D]. 胡菱玲.湖南大學 2014
[3]基于金屬氧化物納米材料的電催化性能研究及傳感器的構(gòu)筑[D]. 王金萍.濟南大學 2014
[4]納米球殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦薄膜的制備與特性研究[D]. 李佳.吉林大學 2012
[5]五氧化二釩薄膜的制備及其電致變色性能研究[D]. 張雪峰.電子科技大學 2007
本文編號:3697086
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 半導體材料的定義及分類
1.1.2 金屬氧化物半導體材料介紹
1.1.3 金屬氧化物半導體材料的應(yīng)用
1.1.4 電致變色材料的定義及分類
1.1.5 電致變色材料的變色原理
1.1.6 電致變色材料的應(yīng)用
1.2 五氧化二鉭介紹
1.2.1 五氧化二鉭的晶體結(jié)構(gòu)
1.2.2 五氧化二鉭的制備方法
1.2.3 五氧化二鉭的應(yīng)用
1.3 五氧化二釩介紹
1.3.1 五氧化二釩的晶體結(jié)構(gòu)
1.3.2 五氧化二釩的制備方法
1.3.3 五氧化二釩的應(yīng)用
1.4 本文的研究內(nèi)容與意義
1.4.1 本文的研究內(nèi)容
1.4.2 本文的研究意義
第二章 薄膜材料的制備方法和表征
2.1 薄膜材料的制備
2.1.1 磁控濺射設(shè)備介紹
2.1.2 磁控濺射方法的原理
2.2 薄膜材料的表征
2.2.1 透射率光譜
2.2.2 復平面阻抗譜
2.2.3 循環(huán)伏安法(CV)
2.2.4 X射線衍射物相分析(XRD)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.6 四探針
第三章 磁控濺射法制備Ta_2O_5薄膜材料及其性能表征
3.1 Ta_2O_5薄膜的制備及所需材料
3.2 不同濺射時間條件下制備的Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.3 不同氧氬流量條件下制備Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.4 不同條件下制備Ta_2O_5薄膜的透射特性
3.5 Ta_2O_5薄膜的XRD檢測
3.6 不同條件下制備的Ta_2O_5薄膜的方塊電阻
3.7 Ta_2O_5薄膜與氧化鋁復合薄膜的性能研究
3.8 本章小結(jié)
第四章 磁控濺射法制備V_2O_5薄膜材料及其性能表征
4.1 不同條件制備的V_2O_5薄膜電致變色性能
4.2 不同條件制備的V_2O_5薄膜循環(huán)伏安(CV)曲線
4.3 不同條件制備的V_2O_5薄膜阻抗特性
4.4 本章小結(jié)
論文總結(jié)
參考文獻
科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型光載流子輻射技術(shù)強化半導體材料特性測量[J]. 傳感器世界. 2016(04)
[2]有機半導體材料性能研究與應(yīng)用前景[J]. 周高還. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2015(11)
[3]電致變色材料研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 苑曉,賀澤民,張?zhí)m英,楊槐. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[4]三氧化鉬的性能及應(yīng)用[J]. 劉星,曹麗云,黃劍鋒. 無機鹽工業(yè). 2010(12)
[5]21世紀的玻璃在環(huán)保領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用(連載二)——表面改性玻璃在環(huán)保領(lǐng)域的研發(fā)[J]. 徐美君,王鐵錚. 玻璃. 2009(09)
[6]五氧化二鉭高K薄膜作為MOSFET絕緣柵研究[J]. 張幸福,魏愛香. 電子質(zhì)量. 2007(04)
[7]智能窗中電致變色材料的研究進展[J]. 朱泉峣,靳艾平,陳文. 國外建材科技. 2006(01)
[8]無機半導體顆粒填充聚合物復合材料的研究進展[J]. 安超,李盛濤,李建英. 材料導報. 2003(12)
[9]溶膠-凝膠法制備V2O5為基體的薄膜材料及其應(yīng)用[J]. 童茂松,戴國瑞,高鼎三,GalinaZakharova,OlgaPozdniakova. 功能材料. 2000(03)
博士論文
[1]雙金屬氧化物及其復合材料的贗電容行為研究[D]. 劉卯成.蘭州理工大學 2013
碩士論文
[1]金屬氧化物氣敏材料高通量篩選與選擇性優(yōu)化研究[D]. 李東.華中科技大學 2016
[2]過渡金屬氧化物材料的合成及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[D]. 胡菱玲.湖南大學 2014
[3]基于金屬氧化物納米材料的電催化性能研究及傳感器的構(gòu)筑[D]. 王金萍.濟南大學 2014
[4]納米球殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦薄膜的制備與特性研究[D]. 李佳.吉林大學 2012
[5]五氧化二釩薄膜的制備及其電致變色性能研究[D]. 張雪峰.電子科技大學 2007
本文編號:3697086
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