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利用自主搭建的实验系统,同步实时地测量了热致相变材料二氧化钒(VO2)薄膜在相变过程中的反射率及其涨落(噪声谱).实时傅里叶变换采集卡测得的噪声谱不仅可以像反射率测量一样给出样品的相变温度(55℃),还在样品的高温区金属相里发现了一个明显的噪声峰(位于15~20 MHz),而低温区半导体相的噪声谱几乎是平坦的.这种噪声峰也反映了薄膜样品中低温半导体相和高温金属相的晶体结构差异.噪声谱测量可以广泛地应用于相变材料的研究. 相似文献
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将Ta_2O_5与V_2O_5均匀混合,压制成溅射靶,用离子束增强沉积方法在二氧化硅衬底上沉积掺Ta氧化钒薄膜.在氮气中适当退火,形成掺杂二氧化钒多晶薄膜.X射线衍射结果显示,薄膜具有单一的(002)取向.XPS测试表明,膜中V为+4价,Ta以替位方式存在.温度-电阻率测试表明,薄膜具有明显的相变行为,原子比为3%的Ta掺杂后,二氧化钒多晶薄膜相变温度降低到约48℃.Ta原子的半径大于V原子的半径,Ta的掺入在薄膜中引入了张应力;5价Ta 替代4价V,在d轨道中引入多余电子,产生施主能级,这些是掺钽二氧化钒多晶薄膜相变温度降低的原因. 相似文献
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利用MS500-B超高真空磁控溅射镀膜机,分别采用氧化法和还原法在普通玻璃基底上制备了二氧化钒(VO2)相变薄膜;并在2080℃内往复变化时,利用XMT-100数字精密温度计和SX1934数字四探针测试仪测量两类样品的电阻-温度特性曲线。结果表明,两类样品均具有热敏相变特性;氧化法制备薄膜的电阻为9.9680℃内往复变化时,利用XMT-100数字精密温度计和SX1934数字四探针测试仪测量两类样品的电阻-温度特性曲线。结果表明,两类样品均具有热敏相变特性;氧化法制备薄膜的电阻为9.960.06kΩ,相变温度约为30℃;还原法制备薄膜的电阻为80.30.06kΩ,相变温度约为30℃;还原法制备薄膜的电阻为80.37.4kΩ,相变温度约为52℃。 相似文献
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γ射线辐照引起的VO2薄膜结构和相变光学特性变化 总被引:1,自引:0,他引:1
利用剂量为35kGy-3500kGy的Co^60γ源辐照VO2薄膜,对辐照后薄膜进行XRD和激光Raman光谱测试。结果表明,较低剂量γ辐照后VO2薄膜聘较显著的晶态变差现象,而高剂量γ辐照则在薄膜中产生退火效应,使薄膜晶态较好。由此引起VO2薄膜的热致相变的光学特性、特征Raman峰的强度和位置随γ辐照剂量的增加而出现变化。根据γ射线与物质相互作用原理对γ辐照引起的以上效应进行了讨论。 相似文献
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二氧化钒(VO2)是一种典型的强关联电子材料,当达到相变阈值时,会可逆地从绝缘单斜相转变到金属金红石相,这种相变主要通过温度、光照、电场、磁场、应力等激励条件激发。相突变可在亚皮秒时间尺度内发生,并会伴随着光学透过率、折射率和磁化率等特性的显著变化,其中相变前后电阻率会发生3~5个数量级的变化,这使得VO2在智能节能窗、光电探测、光电存储、光开关等领域有着重要的应用前景。首先介绍了VO2的相变机制,主要有电子关联驱动、晶格结构驱动以及两者共同驱动,接着重点介绍了利用超快时间分辨技术,尤其是太赫兹时域光谱技术,来研究VO2薄膜的相变动力学过程,最后,介绍了基于VO2薄膜的太赫兹调制器、太赫兹滤波器、太赫兹开关等领域的应用研究。 相似文献
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二氧化钒薄膜制备及其热致变发射率特性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
通过溶胶-凝胶和真空热处理工艺在石英基底上制备了二氧化钒薄膜,对制备出的薄膜进行了X射线衍射及X射线光电子能谱分析,结果表明所制备出的薄膜价态单一,纯度较高,薄膜为多晶态,晶粒尺寸约为27 nm.利用红外热像仪拍摄了薄膜在不同温度下的红外热图并计算了发射率,结果表明二氧化钒薄膜7.5~14 μm波段发射率在相变时发生突变,突变量可达0.6,具有优异的热致变发射率性能,在红外自适应伪装等领域应用前景广阔. 相似文献
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军事目标的抗强激光毁伤是亟待解决的热点难点问题,利用氧化钒的相变特性进行激光防护是当前这一领域的热点之一。本文采用直流磁控溅射加后续热处理的方法在普通玻璃基底上制备了氧化钒薄膜,通过测量其电阻温度特性曲线来观测其相变特性,并利用功率为8.9 W、光斑直径为4.4 mm的二氧化碳连续激光分别照射用作基底的普通玻璃和制备的相变氧化钒薄膜样品进行激光毁伤试验。试验数据显示该薄膜的相变温度约为30°C,薄膜的双向光谱反射率在相变前后分别为13.48%和76.4%,用作基底的玻璃在激光照射7.5 s后破碎,而制备的薄膜样品在照射38 s后才破碎。这表明本文制备的室温相变氧化钒薄膜在相变后具有高反射特性,从而具有一定的抗强激光毁伤能力。 相似文献
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氧化热处理对VO2薄膜红外光学相变特性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
采用直流磁控溅射法在硅基底上制备VO2薄膜,并对薄膜氧化热处理。分别对热处理前后薄膜进行X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)透射率测试,分析了热处理对VO2薄膜晶相成分与红外透射率相变特性的影响。实验分析表明,经热处理的VO2发生非晶态向晶态转变,单斜金红石结构VO2(011)晶体具有明显择优取向,晶粒尺寸均匀度提高,且薄膜的红外透射率具有明显相变特性,相变温度为60.5℃,3~5μm、8~12μm波段的红外透射率对比值达到99%,适合应用于红外探测器的激光防护研究。 相似文献
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综述了目前VO2薄膜主要的制备方法(sol-gel法,蒸发法,脉冲激光沉积,溅射法和CVD)及其优缺点;以及X射线技术、光电子能谱、光谱技术、显微技术等表征手段在VO2薄膜研究中的应用。如何方便地获得准确化学计量的VO2,获得结晶性好的薄膜结构以及与基体间具有良好结合力的制备方法,是今后关注的问题。 相似文献
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为了研准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法,对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用.论文在研究传统测量方法基础上,将包络线法与全光谱拟合反演法相结合,提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法.该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考,设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限,结合适当的评价函数构建计算物理模型,并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数.最后设计TiO2、SiO2单层膜和膜系为:G|0.5HLHL0.5H|A(H-TiO2,L-SiO2)的多层膜进行测量验证,并分析了该测量方法的效率准确度、稳定性等. 相似文献
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采用溶胶凝胶法在白云母沿(001)方向的解理表面制备VO2/TiO2热致相变复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS),原子力显微镜(AFM)等手段分析了薄膜的微观结构和表面形貌,通过原位傅里叶变换红外光谱(in-situ FTIR)分析复合薄膜在不同温度下的红外透过率,研究其热致相变特性。结果表明,复合薄膜在云母解理面表面呈VO2(011)/TiO2(101)取向生长,表面致密平整。复合薄膜在金属-半导体相变前后表现出优异的光学开关效应,相变过程中的红外光(波长为4 m)透过率变化(Tr)为75.5%;相变过程陡然,透过率变化率(-dTr/dT)达15.7%/℃,滞回温宽减小到8 ℃。 相似文献
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二氧化钒是一种具有绝缘态到金属态可逆相变特性的材料,在光器件及信息技术中有非常广泛的应用。分别采用太赫兹频段的光谱测量技术和阵列成像技术研究分析了硅基二氧化钒材料的相变过程。采用傅里叶变换光谱测量系统,获得了整个样品在2.5~20.0 THz频段透射谱和反射谱随温度的变化,分析得到了硅基二氧化钒材料相变的温度范围为334~341 K,对应温差为7 K;得到了相变前后样品对4.3 THz辐射的透过率变化达40%以上,反射率变化接近30%。随后采用一套4.3 THz的阵列成像系统,测量了整个样品在相变前后的太赫兹图像,获得了该材料由金属态转变为绝缘态时,其对4.3 THz激光信号的透过率由6.7%升至50.7%,透过率变化达44%,与傅里叶变换光谱在4.3 THz处的测量结果相当。上述研究结果为硅基二氧化钒材料用于2.5 THz以上电磁辐射的透射调制和反射调制提供了很好的实验数据支撑。 相似文献
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光学薄膜膜厚监控方法及其进展 总被引:7,自引:1,他引:7
针对目前膜厚监控技术的广泛使用和其方法的日益多样性 ,力图对光学薄膜膜厚监控方法作一个全面、细致的描述。包括膜厚监控方法的分类、进展和展望 ,重点介绍了几种膜厚的光学监控方法 相似文献