二氧化釩(VO₂)在68℃發(fā)生半導體相-金屬相的可逆相變時,其光學透過率在相變前后具有極大的差異,這一現(xiàn)象在紅外波段尤其顯著。因此,VO₂在新興光學器件領域中具有重要的應用,如光開關、紅外光學調制器以及智能窗等。為了提高熱致開關調制類器件的靈敏度、穩(wěn)定性和可靠性,需要VO₂薄膜具有更高的相變幅度、更窄的回線寬度以及更低的相變溫度。眾所周知,元素摻雜在有效調節(jié)VO₂薄膜相變溫度(T_C)的同時,會使VO₂良好的電學和光學轉換效率明顯降低,特別是當T_C下降到接近室溫時。因此,需要有效的解決方案來實現(xiàn)降低VO₂薄膜的相變溫度,同時保持出色的紅外開關調制幅度。本論文主要圍繞改善摻雜VO₂薄膜光學相變性能開展了以下工作:(1)研究鎢(W)摻雜對VO₂薄膜的光學相變特性的影響。結果表明,W摻雜在有效降低相變溫度,減小回線寬度的同時,會降低VO₂薄膜紅外光學調制幅...

【文章頁數(shù)】：61 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的晶體結構與相變特性
        1.2.1 二氧化釩(VO₂)
        1.2.2 VO₂薄膜的相變特性
    1.3 調控VO₂相變特性的方法
    1.4 國內外制備VO₂薄膜的研究進展
    1.5 論文的選題意義和主要研究內容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 文章的主要內容
        1.5.3 文章的結構和安排
第二章 VO₂薄膜的制備與表征
    2.1 薄膜制備
        2.1.1 反應磁控濺射
        2.1.2 制備步驟
    2.2 VO₂薄膜光學調制性能的衡量參數(shù)
    2.3 薄膜性質表征技術
        2.3.1 X射線衍射儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 X射線光電子能譜儀
        2.3.4 傅立葉變換紅外光譜
    2.4 本章小結
第三章 W摻雜VO₂薄膜特性及其紅外調制應用研究
    3.1 引言
    3.2 W摻雜VO₂薄膜制備
    3.3 石英襯底上W摻雜VO₂薄膜的性能研究
        3.3.1 W摻雜VO₂薄膜的成分和物相分析
        3.3.2 W摻雜VO₂薄膜的MIT特性分析
    3.4 玻璃襯底上W摻雜VO₂薄膜的性能研究
    3.5 襯底對W摻雜VO₂薄膜性能影響的異同
    3.6 小結
第四章 退火溫度對W摻雜VO₂薄膜特性影響研究
    4.1 引言
    4.2 不同退火溫度W摻雜VO₂薄膜制備
    4.3 不同退火溫度的W摻雜VO₂薄膜的微結構分析
        4.3.1 不同退火溫度的W摻雜VO₂薄膜的XPS分析
        4.3.2 不同退火溫度的W摻雜VO₂薄膜的XRD分析
        4.3.3 不同退火溫度的W摻雜VO₂薄膜的SEM分析
    4.4 不同退火溫度的W摻雜VO₂薄膜的MIT特性分析
    4.5 小結
第五章 VO₂納米顆粒前驅體/緩沖層對W摻雜VO₂薄膜特性影響研究
    5.1 引言
    5.2 VO₂納米顆粒前驅體對W摻雜VO₂薄膜性能的影響研究
        5.2.1 VO₂納米顆粒前驅體對W摻雜VO₂薄膜的XPS分析
        5.2.2 VO₂納米顆粒前驅體對W摻雜VO₂薄膜的XRD分析
        5.2.3 VO₂納米顆粒前驅體對W摻雜VO₂薄膜的SEM分析
        5.2.4 VO₂納米顆粒前驅體對W摻雜VO₂薄膜的MIT特性分析
    5.3 VO₂緩沖層對W摻雜VO₂薄膜性能的影響研究
        5.3.1 VO₂緩沖層對W摻雜VO₂薄膜性能的XPS分析
        5.3.2 VO₂緩沖層對W摻雜VO₂薄膜性能的XRD分析
        5.3.3 VO₂緩沖層對W摻雜VO₂薄膜性能的SEM分析
        5.3.4 VO₂緩沖層對W摻雜VO₂薄膜的MIT特性分析
    5.4 VO₂納米顆粒前驅體/緩沖層對W摻雜VO₂薄膜性能影響的異同
    5.5 小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果



本文編號：3737905