基于二氧化钒薄膜的太赫兹开关器件

二氧化钒(VO2)作为一种优质的光电功能材料一直备受人们的关注,在信息存储、光调制器、太阳能电池、光电探测器等方面有着重要应用。采用磁控溅射及原位退火氧化的"两步法"制备了VO2薄膜,并对其进行晶态、形貌表征。设计并搭建VO2薄膜热致相变实验系统,研究了VO2薄膜在变温条件下对2.52 THz辐射的开关特性。结果表明,VO2薄膜样品为多晶态,具有明显的太赫兹调制效果,可以实现对2.52 THz波的调制,并可作为太赫兹开关/调制器件的功能材料。     

二氧化钒纳米粒子光学特性及制备方法研究进展

综述了通过改变VO2纳米结构来改善其光学特性的方法,总结了通过化学气相沉积、脉冲激光沉积、溶胶–凝胶法、水热–高温固相合成和溅射制备VO2纳米粒子的方法及最新成果,以及VO2纳米粒子各种制备方法的优缺点。讨论了纳米结构VO2制备方法的未来发展方向。     

二氧化钒薄膜对红外脉冲功率激光的智能防护分析

VO2是一种固态热致变色材料,它的晶态结构可以在半导体-金属-绝缘体之间可逆转变。介绍了VO2的相变特性,研究了氧化钒的相变机理。根据激光对光电探测器的损伤机理,研究了氧化钒薄膜对红外脉冲功率激光的智能防护。当CO2脉冲激光照射到HgCdTe红外探测器上时,其热传导深度为0.32~3.2μm,远小于其吸收深度100μm。依据此对VO2薄膜防护的HgCdTe红外探测器的温升进行了计算和分析。结果表明,当一束激光照射VO2薄膜防护的探测器时,VO2薄膜可以在激光对探测器造成损伤之前完成相变,从而可以保护探测器。VO2薄膜可以用于探测器针对强激光的智能防护。     

VO2/FTO复合热致变色薄膜的制备及其光学特性

在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用直流磁控溅射的方法室温沉积纯钒金属薄膜,再在退火炉中经后退火工艺制备VO2/FTO复合热致变色薄膜,并对复合薄膜的结构及其光学特性进行研究.结果表明,导电玻璃上的FTO并没有改变VO2择优取向生长,但明显改变了VO2薄膜的表面形貌特征.与相同工艺条件下在玻璃衬底上制备的VO2薄膜相比,VO2/FTO复合薄膜的相变温度降低约18℃,热滞回线温宽收窄约4℃,相变前后的红外透过率分别约为42%和21%.说明复合薄膜既可明显降低相变温度和热滞宽度,又可增强VO2薄膜的红外调控能力.     

半导体纳米微粒的光学特性

半导体纳米微粒不仅具有实际应用前景 ,而且也是研究固体物理过程的工具。这是因为纳米微粒与块状单晶相比具有新性质 ,例如 ,许多半导体纳米微粒在可见光区有强的发光。用电化学腐蚀产生的纳米结构与原始单晶相比有更为完善的晶格。发现了阳极腐蚀得到的 Si/ Six Ge1 -x单晶超晶格的声子模相互作用。Н.Н.Мелвник等人研究了 Si/ Six Ge1 -x半导体纳米微粒的光学性质 ,并探讨了不同构形的相互作用纳米微粒可控系统的制备方法。他们是在“Катунв”型装置上使用束外延法制备 Si/ Ge和 Si/ Six Ge1 -x原始超晶格的。使用阳…     

纳米VO2薄膜相变特性的红外透射表征研究

采用双离子束溅射VOx薄膜附加热处理的方式制备纳米VO2薄膜,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对其结晶结构和表面形貌进行了测试,利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对热驱动下纳米VO2薄膜相变过程中的光学性能进行测试与分析。实验结果表明,经400℃N2热处理后,获得了由纳米颗粒组成的VO2薄膜;在所测试的红外波段,纳米VO2薄膜内颗粒发生相变的初始温度随波长的增加而升高,薄膜的相变温度点随波长增加也逐渐升高。     

卫星多功能激光防护膜层的研究

卫星在现代战争中具有突出的制空作用，而激光武器能对其实施致盲打击，因此抗激光损伤膜已成为了关键技术之一。本文主要介绍了抗激光损伤的评价参数和卫星激光防护膜的发展现状，总结目前存在的技术问题，最后提出将有机非线性光学材科和热致相变材料复合，利用其各自的优点，有望制备出新型的卫星防护膜。     

纳米二氧化钒薄膜的制备及其特性研究

采用原子层沉积(ALD)方法,分别以VO(OC3H7)3和H2 O2为钒源和氧源,在载玻片基底上沉积钒氧化物薄膜;在还原气氛的管式炉中,对钒氧化物薄膜进行还原退火结晶,进而得到VO2薄膜晶体.通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及X-射线光电子能谱(XPS)研究所制备的钒氧化物薄膜表面形貌、晶体结构以及组分的变化;利用傅里叶红外光谱(FT-IR)对VO2薄膜的红外透射性进行测试分析.结果表明:ALD所制备的薄膜以非晶态V2O5、VO2和V2O3为主;在通以还原气氛(95％Ar,5％H2)并500℃热处理2h后得到以(011)择优取向的单斜金红石纳米VO2薄膜,VO2晶体薄膜相变前后红外透过率突变量较大.     

二氧化钒薄膜在激光防护上的应用研究

战场上激光武器的不断发展对激光防护提出了更高的要求。由于VO2薄膜的相变温度接近室温,具有良好的光电性能,成为相变材料中最有希望用于红外探测器的激光防护材料。介绍了VO2薄膜的光电特性,并探讨了其在激光防护应用方面的相关问题以及发展前景。     

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。     

VO2的MIT特性及应用机理

本文主要讨论了VO2薄膜的相变温度和相变过程的光电、热致回线宽度的特性,同时分析了对这些特性的主要影响因素,并探讨了VO2薄膜在目前可使用器件中的应用机理。     

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     

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     

氧化钒热致变色薄膜的研究进展

介绍了氧化钒热致变色薄膜的研究进展，对其制备、特性、理论研究和应用技术作了简要的介绍和分析。     

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.     

利用制备参数的改变调整VO2薄膜的电阻温度系数

利用真空还原方法,通过合理控制时间和真空退火温度,制备出具有优良热致相变特性的VO2薄膜,并对不同真空还原时间、真空退火温度和衬底条件下制备的VO2薄膜结构和半导体相的电阻温度系数进行了研究。结果表明,不同制备参数对所得薄膜的结构的结构和价态有显著影响,从而对VO2的电阻温度系数产生较大调整。     

调整VO2薄膜相变特性和TCR的制备及辐照方法

采用不同的真空还原时间、真空退火温度和衬底制备出了VO2薄膜,并对制备出的薄膜进行电子辐照.通过测试辐照前后的VO2薄膜相变电学性能及低温半导体相电阻温度系数(TCR),表明不同的制备工艺和不同注量的电子辐照可明显改变VO2薄膜相变过程中电学性能,提高薄膜的电阻温度系数.对影响VO2热致相变薄膜电学性能及电阻温度系数的因素进行了讨论.     

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。     

掺杂Fe_2O_3对氧化钒相变的影响

用电子陶瓷工艺制备了三种不同掺杂比例的临界热敏电阻CTR(Critical Temperature Resister),根据样品对应的热谱中的相变点,找出Fe2O3掺杂量与相变点的关系。从微观半导体理论分析晶粒体电特性,求解泊松方程,得出晶粒体中电势垒与受主杂质Fe2O3掺杂量的关系。结果表明:当x(Fe2O3)为10%～25%时,相变温度增加值?t和摩尔分数增加值(?x)2呈线性关系。