發(fā)布時(shí)間：2021-05-11 07:07

　　二氧化釩（VO₂）作為一種具有相變特性的功能材料,在68℃附近可發(fā)生由高溫四方金屬相（R）到低溫單斜絕緣體相（M1）的可逆相變,相變前后伴隨著光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)等物理性質(zhì)的突變,因而在智能窗、開關(guān)調(diào)制、記憶存儲(chǔ)、場效應(yīng)晶體管以及光電器件等諸多領(lǐng)域存在巨大的應(yīng)用價(jià)值。然而,VO₂的大規(guī)模器件應(yīng)用需要解決的問題還有很多,例如:在簡單條件下制備高性能純相的VO₂薄膜,根據(jù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域針對(duì)性地調(diào)控VO₂薄膜的物性等。針對(duì)以上問題,本論文以反應(yīng)磁控濺射法沉積的VO₂薄膜為基礎(chǔ),采取摻雜改性、緩沖層輔助等方法調(diào)控其金屬-絕緣體相變（Metal-Insulator transition,MIT）性能使之適宜應(yīng)用在智能窗或者太赫茲調(diào)制等領(lǐng)域。另外,借助于多種材料表征手段,對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)和狀態(tài)進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究,同時(shí)就這些微觀變化對(duì)MIT相變性能的影響展開了廣泛的討論。主要內(nèi)容歸納如下:1.針對(duì)智能窗應(yīng)用中VO₂薄膜存在的本征相變溫度過高、可見光透過率低和太陽光調(diào)制效率不... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 二氧化釩的應(yīng)用研究進(jìn)展
        1.2.1 VO_2熱致變色智能窗的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 VO_2調(diào)控THz波的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在問題
    1.3 調(diào)控VO_2相變特性的方法
        1.3.1 應(yīng)變
        1.3.2 摻雜
        1.3.3 電場
        1.3.4 輻照
    1.4 論文選題依據(jù)及主要研究工作
第二章 氧化釩基薄膜的制備、測試與表征
    2.1 薄膜制備
        2.1.1 反應(yīng)磁控濺射
        2.1.2 制備條件
        2.1.3 摻雜方式
    2.2 二氧化釩薄膜具體應(yīng)用的性能評(píng)價(jià)
        2.2.1 智能窗性能指標(biāo)
        2.2.2 太赫茲調(diào)制性能指標(biāo)
    2.3 薄膜宏觀性質(zhì)表征技術(shù)
        2.3.1 傅立葉變換紅外光譜
        2.3.2 分光光度計(jì)
        2.3.3 四探針測試儀
    2.4 薄膜微觀性質(zhì)表征技術(shù)
        2.4.1 X射線衍射儀
        2.4.2 掃描電子顯微鏡
        2.4.3 透射電子顯微鏡
        2.4.4 原子力顯微鏡
        2.4.5 臺(tái)階儀
        2.4.6 X射線光電子能譜儀
        2.4.7 激光拉曼光譜儀
    2.5 本章小結(jié)
第三章 低價(jià)元素鋁摻雜VO_2薄膜特性及其智能窗應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 退火時(shí)間對(duì)VO_2薄膜在智能窗應(yīng)用上的影響
        3.2.1 不同退火時(shí)間的VO_2薄膜制備
        3.2.2 不同退火時(shí)間的VO_2薄膜的晶體結(jié)構(gòu)與形貌特征
        3.2.3 不同退火時(shí)間的VO_2薄膜的光學(xué)特性研究
    3.3 鋁摻雜VO_2薄膜特性及其智能窗應(yīng)用研究
        3.3.1 鋁摻雜VO_2薄膜制備
        3.3.2 鋁摻雜VO_2薄膜的成分和物相分析
        3.3.3 鋁摻雜VO_2薄膜的晶體結(jié)構(gòu)與形貌特征
        3.3.4 鋁摻雜VO_2薄膜在近紅外波段的MIT特性
        3.3.5 鋁摻雜VO_2薄膜在智能窗上應(yīng)用潛力研究
        3.3.6 鋁摻雜VO_2薄膜的環(huán)境穩(wěn)定性研究
        3.3.7 不同襯底對(duì)鋁摻雜VO_2薄膜性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高價(jià)元素?fù)诫sVO_2薄膜特性及其太赫茲調(diào)制性能研究
    4.1 引言
    4.2 鈮摻雜VO_2薄膜特性及其太赫茲調(diào)制性能研究
        4.2.1 鈮摻雜VO_2薄膜制備
        4.2.2 鈮摻雜VO_2薄膜的成分和物相分析
        4.2.3 鈮摻雜VO_2薄膜的晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌
        4.2.4 鈮摻雜VO_2薄膜相變特性研究
        4.2.5 鈮摻雜VO_2薄膜的太赫茲調(diào)制性能與應(yīng)用潛力研究
    4.3 鎢摻雜VO_2薄膜特性及其太赫茲調(diào)制應(yīng)用研究
        4.3.1 鎢摻雜VO_2薄膜制備
        4.3.2 鎢摻雜VO_2薄膜的成分、晶體結(jié)構(gòu)與形貌特性研究
        4.3.3 鎢摻雜VO_2薄膜相變特性研究
        4.3.4 鎢摻雜VO_2薄膜的太赫茲調(diào)制性能與應(yīng)用潛力研究
        4.3.5 不同退火溫度下鎢摻雜VO_2薄膜的MIT特性研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 M2相VO_2薄膜特性及其太赫茲波調(diào)制性能研究
    5.1 引言
    5.2 M2相VO_2薄膜制備
    5.3 M2相VO_2薄膜的化學(xué)成分與形貌特性研究
    5.4 M2相VO_2薄膜的物相與晶體結(jié)構(gòu)研究
    5.5 M2相VO_2薄膜相變特性研究
    5.6 M2相VO_2薄膜的太赫茲調(diào)制性能研究
    5.7 本章小結(jié)
第六章 低價(jià)釩緩沖層輔助低溫制備VO_2薄膜研究
    6.1 引言
    6.2 不同成分的低價(jià)釩緩沖層對(duì)VO_2復(fù)合薄膜性能的影響
        6.2.1 復(fù)合薄膜制備
        6.2.2 復(fù)合薄膜的微觀表征研究
        6.2.3 復(fù)合薄膜的相變性能研究
    6.3 不同厚度的低價(jià)釩緩沖層對(duì)VO_2復(fù)合薄膜性能的影響
        6.3.1 復(fù)合薄膜制備
        6.3.2 復(fù)合薄膜的微觀表征研究
        6.3.3 復(fù)合薄膜的相變性能研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3180968