二氧化钒薄膜在智能窗方面应用研究

二氧化钒是一种热致变色材料，相变温度为68℃，相变前后二氧化钒光学性能有较大的变化，如二氧化钒对红外线透过率低温态时大，高温态时小，利用这一特点，在玻璃基体上沉积二氧化钒薄膜，可实现对汽车、建筑物、航天器等室内温度的自动调节，从而达到对太阳光能的智能化利用，节省地球能源，本文分析应用原理并且探讨相关问题。     

二氧化钒智能窗玻璃

VO_2智能温控材料可随环境的温度变化自主调节光波透射反射特性,从而可以作为智能窗玻璃应用于室内温度调节,达到建筑节能的目的。     

二氧化钒薄膜的研究进展

系统总结了VO₂薄膜常用的制备方法,并针对目前热色智能窗用VO₂薄膜存在的问题,如透过率低、调节率不理想等,详细综述了提高VO₂薄膜性能的工艺改进途径,包括沉积减反层、加入折射率小的材料、掺杂等,以揭示改善VO₂薄膜的最佳途径,为推进VO₂智能窗的实用化提供依据。     

二氧化钒薄膜制备及其相变机理研究分析

VO2是一种固态热致变色材料,随着温度的变化它的晶态结构会从半导体态相变到金属态,而且相变可逆.由于相变前后电、磁、光性能有较大的变化,这使得它成为一种有前景的电/光转换、光存储、激光保护和智能窗材料.本文综述VO2膜的制取方法及相变机理的研究进展.     

二氧化钒薄膜的制备及光电性能研究进展

二氧化钒(M/R相)作为一种典型的热致相变材料,在诸多领域都有着广阔的应用。仅在68℃左右便可发生高温金属相-低温半导体相的完全可逆相变,且相变前后材料的光学、电学等特性均会发生明显变化。基于该特性,二氧化钒可应用于设计各种近红外和中红外调制器件,如“智能窗”、光学器件、军事防护器件等,并具有极高的实用价值。二氧化钒热致变色性能的优劣在很大程度上取决于薄膜的合成方法和制备过程中的参数调控,首先总结了关于二氧化钒相变机理的探索研究,其次重点概述了近几年二氧化钒薄膜制备方法的研究进展,包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法、溶胶-凝胶法、分子束外延法和溶剂热/水热法等,并讨论了各种制备技术的优缺点。另外,在改善薄膜的热致变色性能方面,总结概述了掺杂和复合工艺对薄膜性能的影响。最后,对二氧化钒薄膜存在的问题及其未来的研究及应用方向进行了讨论与展望。     

热致变色二氧化钒薄膜的研究进展

二氧化钒薄膜具有优异的热致变色特性,已成为功能材料领域研究的热点.结合二氧化钒的结构分析了其热致变色特性;综述了二氧化钒薄膜的制备方法,着重评述了溅射法、化学气相沉积法及溶胶-凝胶法等几种常用方法;阐述了二氧化钒薄膜在智能窗、新兴光子晶体、伪装隐身技术方面的应用前景;最后指出了其今后的研究与发展方向.     

掺钨二氧化钒薄膜的制备与分析

通过凋研国内外的各种制备方法,比较它们的优缺点后,选用磁控溅射法.在硅片上得到了电阻变化2个数量级的二氧化钒(VO2)薄膜.对薄膜进行电学性能的测试,结果表明:掺钨后二氧化钒薄膜的相变温度比纯的二氧化钒薄膜相变温度有所降低,掺钨后薄膜的近红外透射率也随之减小.通过X射线衍射和X射线光电子谱对薄膜的微观结构和组分进行了分析.     

二氧化钒超细粉体和薄膜研究进展

二氧化钒是优质的光、电、磁热敏材料,在多种技术领域中具有广阔的应用前景,已成为国内外新颖功能材料研究的热点之一。本文综述了二氧化钒的超细粉体和薄膜的研究进展,并对相关问题进行了讨论。     

二氧化钒薄膜制备及其相变机理研究分析

VO2是一种固态热致变色材料，随着温度的变化它的晶态结构会从半导体态相变到金属态，而且相变可逆。由于相变前后电、磁、光性能有较大的变化，这使得它成为一种有前景的电／光转换、光存储、激光保护和智能窗材料。本综述VO2膜的制取方法及相变机理的研究进展。     

磁控溅射沉积二氧化钒薄膜及其电致相变特性研究

采用反应射频磁控溅射技术在熔融石英玻璃衬底上制备了组分单一的二氧化钒薄膜。在制备好的二氧化钒薄膜上使用半导体工艺制备了金属叉指电极,通过半导体测试仪测试其电致相变特性。结果表明,当电极上所加电压达到一定阈值时电流发生突变,即薄膜发生半导体-金属相变。     

晶粒尺寸对氧化钒薄膜电学与光学相变特性的影响

采用直流对靶磁控溅射方法制备氧化钒薄膜,通过改变热处理温度获得了具有不同晶粒尺寸的相变特性氧化钒薄膜,对氧化钒薄膜相变过程中电阻和红外光透射率随温度的突变性能进行研究.结果表明:经300℃和360℃热处理后,薄膜内二氧化钒原子分数达到40%,氧化钒薄膜具有绝缘体-金属相变特性,薄膜的晶粒尺寸分别为50nm和100nm;...     

二氧化钒薄膜材料相变临界场强调控方法研究

采用无机溶胶-凝胶法并结合真空退火工艺在Al_2O_3陶瓷基片上制备了二氧化钒及其他价态钒氧化物共存的薄膜材料。研究了退火时间对VO_2、V_2O_5、V_6O_(13)、V_6O_(11)等价态成分和含量的影响以及对薄膜的相变临界温度和相变临界电场强度的影响。实验采用的退火时间分别为10h、8h及6h,得到的薄膜的相变临界电场强度分别为1.8 MV/m、0.8 MV/m及0.4 MV/m,相变场强降低75%以上,且随着电场强度相变点的降低,薄膜材料相变点前后电阻变化倍数也降低,但相变临界温度没有明显变化。研究结果表明:通过控制真空退火时间能够实现对电场强度相变点的有效调控,利用该方法可以研制不同相变临界场强的薄膜材料,以适应不同电磁环境的防护应用要求。     

氧化钒薄膜成分及价态的深度刻蚀分析

采用直流反应磁控溅射法制备了厚度为500nm的氧化钒薄膜.采用X射线光电子能谱仪对制得的氧化钒薄膜进行了深度刻蚀分析.结果表明,随薄膜刻蚀深度的增加,薄膜内的氧钒比及钒离子价态发生了递变,当薄膜刻蚀深度小于80nm时,这一递变趋势尤为明显.认为这与氧化钒薄膜中各价态钒氧化合物的稳定性和薄膜的制备工艺密切相关.     

掺杂VO_2的制备方法及其对性能的影响

VO2是一种温感相变材料,在68℃左右它从低温半导体相向高温金属相转变,同时其光学和电学性质发生突变.通过掺杂可以调整VO2的相变温度,掺杂VO2在建筑用节能窗等方面有广阔的应用前景.综述了掺杂VO2粉体和掺杂VO2膜的制备方法和性能,讨论和分析了制备方法、掺杂工艺、基片选择与预处理、掺杂离子性质、复合掺杂离子种类对VO2结构和性能的影响.指出化合价大于V4+的掺杂剂能使VO2相变温度降低,化合价小于V4+的掺杂剂能使VO2相变温度升高,化合价等于V4+的掺杂剂,其离子半径大于V4+的能使VO2的相变温度降低,离子半径小于V4+的能使VO2的相变温度升高.提出了掺杂VO2研究中存在的问题,对掺杂VO2的研究趋势进行了展望.     

射频磁控溅射纳米二氧化钒薄膜的电致相变特性

采用射频磁控溅射方法和热处理工艺制备了二氧化钒（VO2）薄膜,并制作了金属钨／VO2／金属钨三明治结构,通过改变金属钨／VO2／金属钨三明治结构中VO2薄膜与金属钨电极的接触面积,研究了VO2薄膜的电致相变特性．采用x射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、四探针和半导体参数测试仪对VO2薄膜的结晶取向、表面形貌、方块电阻和,I-V特性进行了测试．实验结果表明,所制备的VO2薄膜为具有热致相变特性的单一组分VO2纳米薄膜,在热激励下,薄膜的方块电阻相变幅度达到2个数量级;在电压的激励下,VO2薄膜与金属钨的接触面积为12μm×12um时,电流发生跳变的阁值电压为9．4V,随着接触面积的减小,闽值电压也逐渐降低．     

钨掺杂二氧化钒薄膜的THz波段相变性能的研究

通过溶胶–凝胶法制备纯的VO₂和W掺杂的VO₂薄膜, 并且进行了XPS、AFM和XRD的分析与表征, 并观察了其微观形貌和结构. 同时研究了VO₂和W掺杂VO₂在红外光谱(λ=4 μm)和THz(0.3~1.0 THz)区域的金属–绝缘转变性能. 结果表明: 室温下W掺杂的VO₂薄膜在红外和THz区域的初始透过率都比纯的VO₂薄膜低. 在THz波段, W掺杂的VO₂表现出更低的相变温度. 同时在VO₂和W掺杂VO₂相变过程中, 观察到了金属–绝缘转变和结构转变的现象, W掺杂VO₂具有明显的峰位偏移现象.     

VO2薄膜的结构、光学特性及其应用研究进展

VO2具有4种多晶型结构.其中,VO2(M)向VO2(R)的转变是可逆的,并伴随着光、电、磁等物理性能的急剧变化.从晶体学角度描述了具有可逆相变特性的VO2的晶体结构,介绍了VO2薄膜在可见光-红外光波段的高低温光谱研究情况及激光辐照下VO2薄膜的突变特性.在应用原理分析的基础上综述了VO2薄膜光学特性方面的最新应用情况.     

氧化钒薄膜的微观结构研究

采用直流反应磁控溅射法在不同基片上制备了80nm和1000nm厚的氧化钒薄膜.采用X射线衍射仪、原子力显微镜及扫描电镜进行了薄膜微观结构分析.结果表明,薄膜的晶化受衬底影响较大,晶化随膜厚的增加而增强.不同衬底上生长的薄膜晶粒尺寸存在较大差异,Si3N4/Si衬底上生长的薄膜晶粒细小,薄膜较为平坦;玻璃衬底、Si衬底和α-Al2O3陶瓷衬底上生长的薄膜晶粒较为粗大.随着膜厚的增加,薄膜的晶粒尺寸明显增大,不同衬底上生长的二氧化钒薄膜晶粒都具有一种独特的"纺锤"形或"棒"形.     

二氧化钒薄膜在α-Al2O3衬底上的外延生长及其金属-半导体相变特性研究

利用ＸＲＤ及ＸＲＤ极图技术表征了用激光剥离技术生长的ＶＯ_２薄膜．结果表明：在衬底温度为５００℃,氧气偏压６．６７Ｐａ的条件下,在Ａｌ_２Ｏ_３（１１２０）衬底上能实现ＶＯ_２的二维外延生长．薄膜的结构除了与沉积工艺有关外,还和衬底的取向密切相关．在Ａｌ_２Ｏ_３（１１２０）衬底上,定向生长的（１００）ＶＯ_２在Ｍｉｌｌａｒ指数＜５时,除了［０１０］以外,不存在其他晶格矢量与衬底相匹配,从而不可能实现三维单晶薄膜的外延生长．电学特性的测试结果显示,在温度为６５℃左右,ＶＯ_２薄膜出现相交,薄膜的电阻率变化达４个数量级．