离子束增强沉积VO2多晶薄膜的成膜机理

用离子束增强沉积制备高性能VO2薄膜，在溅射V2O5粉末靶的同时，用氩、氢混合束对沉积膜作高剂量离子注入，然后经500℃以上的退火，获得热电阻温度系数(TCR)高达4％的VO2薄膜。成膜机理是：利用高剂量氩离子注入的损伤效应使V2O5的V—O键断裂；利用注入氢的还原效应将V2O5转换成VO2薄膜；利用混合效应使界面结合牢固、薄膜结构均匀；利用掺杂效应，使氩出现在晶格的间隙位置，产生张应力，降低了薄膜的转换温度；利用轰击效应使薄膜致密，降低了氧空位，减小了晶界宽度，提高了其TCR。     

低温热致变色VO2薄膜的制备及应用

提出了一种制备低温热致变色VO2新型薄膜材料的工艺方法。在玻璃基底的Si3N4薄膜上溅射沉积VOx薄膜，再经还原性气氛退火，最终得到了nm量级的VO2颗粒。四探针测试电阻温度关系表明，该类材料相变温度已经靠近室温。不同温度下测试的红外透过曲线表明，该材料在相变前后有良好的红外开关特性，能够在智能窗等各类光电产品中获得应用。     

VO2-xNy薄膜的主要制备工艺参数与相变温度系数

选用V2O5为前驱物,通过在玻璃片上镀膜,利用高纯氢和高纯氮作为气源,采用微波等离子体增强法,在低温条件下合成了具有优良热致相变特性的氮杂二氧化钒(VO2-xNy)薄膜.通过正交试验设计对制备VO2薄膜过程中的主要影响因素(反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比)进行了分析研究.试验结果表明,VO2薄膜的最终的相变温度明显受到反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比的影响.其中以反应时间影响作用最为显著.经分析得到使VO2薄膜具有最低相变温度的优化工艺为:反应时间为7 min,反应压力为1.5 kPa,反应功率为100 W,N2/H2流量比为5/20(mL/min).文中对试验结果进行了简单讨论.     

VO2薄膜的制备及表征

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。     

改变VO_2薄膜光学性能的低注量电子辐照方法

利用能量为 0 8MeV ,注量为 10 12 /cm2 的低注量电子束辐照VO2 薄膜 ,发现低注量电子辐照显著提高VO2 光学性能的温度响应速度 ,并引起薄膜相变过程中的热滞回线宽度变窄 ,但没有对相变温度点造成明显影响 ;通过对比辐照前后样品 370～ 90 0nm的吸收和透射性能 ,表明辐照后吸光度下降、透射率增加 ,在相变过程中四方相附近出现透射、吸收特性的非稳变化现象 ;利用X射线衍射 (XRD)及拉曼光谱对辐照前后样品进行分析 ,显示低注量电子辐照引起薄膜结构的变化 ,并且引起拉曼振动峰位的改变     

真空还原制备的VO_2热致相变薄膜光学性质研究

本文对不同衬底制备的VO2 薄膜进行了表面形貌测试 ,对其红外透射光谱和Raman光谱进行了研究 ,并进行 370nm -90 0nm波段的光透射测试以及 90 0nm波长的热滞回线特性测试 ,表明所制备VO2 薄膜具有优良的热致相变光学特性 ,薄膜为纳米结构 ,并且结晶状态不同的薄膜其Raman谱位置有明显改变 ,室温时的红外光谱表现出较好的红外振动特性。讨论了薄膜结晶状态对Raman位移的影响以及VO2 薄膜的红外光谱     

相变型VO2薄膜的制备及其特性的研究

利用反应离子束溅射和后退火工艺制备一种新的相变型VO2薄膜,对该薄膜进行电学测试、XRD和光学透过率的测试。这种工艺制备出的相变型VO2薄膜相变温度更接近室温,XRD显示这种薄膜中有VO2、V2O5成分的存在。对这种薄膜的光学透过率测试表明,低温下薄膜的透过率是高温下薄膜透过率的近5倍。通过实验可以看出,氧气分压、退火温度、退火时间是影响制备新型相变型VO2薄膜的重要因素。     

制备过程中对VO2薄膜热致相变光电性能的控制

本文利用真空还原Ｖ２Ｏ５的方法制备出优质对ＶＯ２薄膜;研究了不同真空还原时间ＶＯ２薄膜热致相变过程中光电性能的影响;利用ＸＰＳ、ＸＲＤ对薄膜的化学状态和结晶状态进行了研究。制备的薄膜高／低 电阻变化最大达到三个数量级,９００ｎｍ处的光学透过率在相变前后改变了４０％左右,热致相变性能优良。讨论了不同的真空还原时间下ＶＯ２薄膜热滞回线的宽度、相变温度点以及高低温光透射性能。最后给出了最佳真空还原时间。     

掺铝对ZnO薄膜光学常数的影响

采用溶胶-凝胶法在(0001)蓝宝石衬底上制备了ZnO:Al薄膜,利用Kramers-Kronig色散关系对ZnO∶Al薄膜在300～600 nm波长区域的光学常数进行计算,研究了掺杂浓度对薄膜光学常数的影响.计算结果显示,在可见光区,薄膜的光学常数受铝掺杂浓度的影响很小,折射率、消光系数、复介电常数实部和虚部的数值基本恒定,分别约为1.6,0.08,0.27和2.5.在紫外区,薄膜光学常数受掺杂浓度的影响明显,随掺杂浓度提高,光学常数数值均减小,并且都在激子吸收峰(370 nm)处出现一极大值.     

DDI法测薄膜光学常数

双光束双波长激光干涉（ＤＤＩ）法采用自行设计的可调双波长氦氖激光器作光源，可在同一光路中通过两次测量获得薄膜样品两个波长（０．６３３μｍ，３．３９μｍ）下的光学常数，即折射率、消光系数和厚度。论述了测量原理、测量装置和测量结果。     

溅射参数对Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的影响

研究了溅射参数对Ge2Sb2Te5薄膜的光学常数随波长变化关系的影响,结果表明：(1)当溅射功率一定时,随溅射氩气气压的增加Ge2Sb2Te5薄膜的折射率先增大后减小,而消光系数先减小后增大.(2)当溅射氩气气压一定时,对于非晶态薄膜样品,在500nm波长以下,折射率随溅射功率的增加先增加后减小,消光系数则逐渐减小;在500nm以上,折射率随溅射功率的增加逐渐减少,消光系数先减小后增加.对于晶态薄膜样品,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加,消光系数则逐渐减少.(3)薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化,在长波长范围变化较大,短波长范围变化较小.探讨了影响Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的机理.     

溅射参数对Ge_2Sb_2Te_5薄膜光学常数的影响

研究了溅射参数对 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的光学常数随波长变化关系的影响 ,结果表明 :(1)当溅射功率一定时 ,随溅射氩气气压的增加 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的折射率先增大后减小 ,而消光系数先减小后增大 .(2 )当溅射氩气气压一定时 ,对于非晶态薄膜样品 ,在 5 0 0 nm波长以下 ,折射率随溅射功率的增加先增加后减小 ,消光系数则逐渐减小 ;在 5 0 0 nm以上 ,折射率随溅射功率的增加逐渐减少 ,消光系数先减小后增加 .对于晶态薄膜样品 ,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加 ,消光系数则逐渐减少 .(3)薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化 ,在长波     

VO2薄膜常见制备方法综述

VO2是一种相变温度为68℃接近室温的热致相变材料,具有十分广泛的潜在应用价值,自从被发现以来针对它的研究就从未停止。如何使用恰当的制备方法简单、快速的制备性能良好的VO2薄膜一直是研究的热点之一。目前,VO2薄膜常见的制备方法主要有蒸发法、溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积工艺、分子束外延法及磁控溅射法等。本文详细介绍了每种方法的相应制备原理与国内外研究现状,并用表格的方式简洁明了地对比出每种方法的优势与不足,为不同条件下VO2薄膜的制备方法的选择提供了参考。同时,本文也对未来研究方向做出展望,对今后VO2薄膜的制备与应用研究有重要的借鉴意义。     

掺杂VO2薄膜的制备及其光电性质

以石英片为基底,采用直流/射频磁控共溅射法制备了掺A、掺Ti的V02薄膜.对所制样品进行了电阻-温度关系、原子力显微镜、透射光谱等光电性能测试.结果分析表明,Al元素可以提高薄膜相变温度及Ti元素可以有效提高相变前后电阻率变化幅度,并且用半导体能带理论对VO2薄膜光电性质改变的原因及掺杂对其造成的影响予以解释,提出了影响相变滞豫的原因及改善方法.最后对磁控共溅射沉积方法制备掺杂薄膜的工艺方法提出了改进.     

二氧化钒薄膜制备及其热致变发射率特性研究

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.     

用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度

介绍了一种简单而准确地确定薄膜光学常数和厚度的方法.借助于Forouhi-Bloomer物理模型,用改进的单纯形法拟合分光光度计透过率测试曲线,获得半导体薄膜的光学常数和厚度.对射频磁控溅射和直流反应溅射制备的玻璃基板上的α-Si和ZnO薄膜进行了实验,拟合的理论曲线和实验曲线吻合得非常好.计算得到的结果与文献报道的结果和台阶仪的测量结果一致,误差小于4%.该方法对无定形或多晶的半导体薄膜都适用,也可以用于计算厚度较薄的薄膜.     

用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度

介绍了一种简单而准确地确定薄膜光学常数和厚度的方法．借助于Forouhi-Bloomer物理模型，用改进的单纯形法拟合分光光度计透过率测试曲线，获得半导体薄膜的光学常数和厚度．对射频磁控溅射和直流反应溅射制备的玻璃基板上的α-Si和ZnO薄膜进行了实验，拟合的理论曲线和实验曲线吻合得非常好．计算得到的结果与文献报道的结果和台阶仪的测量结果一致，误差小于4%．该方法对无定形或多晶的半导体薄膜都适用，也可以用于计算厚度较薄的薄膜．     

光学薄膜,光电子薄膜及光学有机薄膜

本文评介了新技术，新材料和新工艺在薄膜技术的应用及其最新发展。