發(fā)布時間：2024-01-28 09:12

　　從紫外到微波波段,調(diào)控材料的光學吸收性能一直是材料光學領域的研究熱點。材料在近紅外波段具有寬帶近完美吸收性能,使其在熱光伏電池(TPV)、紅外熱探測、感應元器件、可調(diào)熱發(fā)射等方面都有很重要的應用。目前,廣泛采用的吸收結構如,F-P諧振、超材料或超表面結構,在膜層厚度、樣品大小、制備成本和吸收性能之間存在相互制約的矛盾。因此,需要開展更多的研究以實現(xiàn)超薄、寬帶、可調(diào)、多層的吸收結構。本論文以熱致變色材料VO₂薄膜和超薄多層吸收結構為研究對象,以熱可調(diào)近紅外吸收設計和超薄寬帶吸收構建為研究目標,分析實現(xiàn)超薄高吸收的條件,研究基于VO₂薄膜單層及多層薄膜結構下的相變性能、光學性能和各薄膜的制備工藝及光學常數(shù),從而設計并制備了以ITO作為背反射層、Al₂O₃作為介質(zhì)層、VO₂作為可調(diào)吸收層的“三明治”超薄吸收結構,并對該結構的吸收性能和作用機理進行了研究,取得了以下研究成果:(1)采用數(shù)值計算分析發(fā)現(xiàn),從單層膜結構出發(fā),實現(xiàn)近完美超薄高吸收時,要求基底的光學常數(shù)n_s

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 VO₂的主要性能
        1.2.1 VO₂的晶體及能帶結構
        1.2.2 VO₂薄膜的相變性能
        1.2.3 VO₂相變機制的研究
    1.3 基于VO₂薄膜的可調(diào)吸收結構研究
        1.3.1 基于VO₂薄膜的超材料吸收結構
        1.3.2 基于VO₂薄膜的多層吸收結構
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 超薄多層吸收結構的理論研究及結構設計
    2.1 引言
    2.2 超薄單層薄膜吸收特性的理論研究
    2.3 超薄多層薄膜吸收特性的理論研究
    2.4 橢圓橢偏光譜的原理及數(shù)據(jù)擬合
        2.4.1 橢圓偏振光譜測量的基本原理
        2.4.2 擬合模型的建立研究
    2.5 本章小結
第三章 各單層薄膜的制備及其光學性能研究
    3.1 引言
    3.2 VO₂單層薄膜的制備與性能研究
        3.2.1 VO₂薄膜的制備
        3.2.2 VO₂薄膜的表征
        3.2.3 VO₂薄膜的性能
    3.3 ITO薄膜的制備及性能研究
        3.3.1 ITO薄膜的制備及表征
        3.3.2 ITO薄膜的光學性能
    3.4 Al₂O₃薄膜的制備及性能研究
        3.4.1 Al₂O₃薄膜的制備及表征
        3.4.2 Al₂O₃薄膜的光學性能
    3.5 本章小結
第四章 Al₂O₃介質(zhì)層對多層結構其它薄膜的性能影響
    4.1 引言
    4.2 Al₂O₃介質(zhì)層對ITO薄膜性能影響
    4.3 Al₂O₃介質(zhì)層對VO₂薄膜性能影響
    4.4 本章小結
第五章 基于VO₂超薄薄膜的多層吸收結構的設計
    5.1 引言
    5.2 VO₂薄膜作為表面層時的多層結構設計及制備
        5.2.1 多層結構的設計
        5.2.2 超薄結構的制備與性能測試
        5.2.3 實驗結果與討論
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3887482