氧化钒薄膜的厚度对薄膜电学特性的影响

利用直流反应磁控溅射法在表面覆盖有Si3N4薄膜的Si(100)基片上制备了不同厚度的氧化钒薄膜.用光谱式椭偏仪对薄膜的厚度进行了测试.采用四探针测试系统对制备的薄膜进行了方阻和方阻温度系数的分析,发现薄膜的厚度对薄膜的电学特性有很大的影响.实验结果表明氧化钒薄膜的厚度调整可作为调控氧化钒薄膜性能的一种重要工艺手段.     

氧化钒薄膜制备与特性研究

用磁控反应溅射法制备出具有红外敏感特性的氧化钒薄膜,进行了薄膜光电特性的测试.通过AFM和XRD对薄膜的结构和特性进行分析研究,并给出了沉积参数对薄膜性能的影响.     

低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响

采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备,研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响.新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相.经300℃/1h热处理后,薄膜内出现单斜结构VO2,薄膜具有相变特性;保持热处理时间不变,升高热处理温度至360℃,薄膜表面变得致密,致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应,VO2成分含量与300℃/1h处理时的含量接近;增加热处理温度并延长热处理时间,如热处理条件为320℃/3h时,薄膜内VO2成分大量增多,电阻值变化幅度超过两个数量级;在300～360℃的热处理温度区间内,薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变,相变性能变好,但对VO2的单斜金红石结构没有影响.     

氧化钒薄膜热敏特性的研究

为研究氧化钒薄膜在非致冷红外微测辐射热计中的应用,综述了制备工艺等诸多因素对氧化钒热敏特性的影响,对其机理进行了探究,结果表明掺杂和新的制备工艺是调整氧化钒热敏特性较为有效的方法.     

晶粒尺寸对CVD金刚石膜电学特性的影响

通过改变生长参数,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备了从10μm到90nm四种晶粒尺寸的金刚石膜,并制作了三明治结构的光电导探测器.采用原子力显微镜和拉曼光谱仪研究了薄膜的结构和表面形貌:表面粗糙度从423nm变化到15nm;晶粒越大,金刚石膜的质量越好.I-V特性测试结果表明随着晶粒尺寸的减小,金刚石膜的电阻率从1011Ω·cm减小到106Ω·cm.在5.9 keV的55Fe X射线辐照下,随着晶粒尺寸的减小,探测器的信噪比(SNR)呈减小趋势.     

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。     

金刚石薄膜中晶粒尺寸的研究

扫描电子显微研究表明，化学汽相沉积的金刚石薄膜中晶粒大小比较均匀。但随着沉积时间和薄膜厚度的增加，晶粒逐渐变大，且每一层内，存在少量的大金刚石颗粒，讨论了晶粒尺寸变化和大晶粒形成的原因和机制。     

氧化钒薄膜的制备技术及特性研究

采用直流反应磁控溅射法，通过精确控制反应溅射电压优化了氧化钒薄膜的制备工艺。对制备的氧化钒薄膜，利用四探针测试仪检测了薄膜的方阻和方阻温度系数，用X射线光电子能谱（XPS）仪和原子力显微镜（AFM）对薄膜的钒氧原子比和薄膜的微观形貌分别进行了分析和表征。实验结果表明，利用精确控制反应溅射电压法生长出的氧化钒薄膜的性能得到了进一步的提高。     

二氧化钒薄膜微结构和光学相变特性

二氧化钒薄膜是最有前途应用到非制冷红外微测热辐射计的材料，它的特性与制备方法、化学计量比、结构和取向等有直接关系，仔细控制工艺参数是制备应用的VO2薄膜关键。研究中采用脉冲磁控反应溅射方法，通过精确地控制功率、氧分压、基底温度等关键工艺参数，在石英玻璃和硅片上制备VO2薄膜。利用X射线衍射和x射线光电子谱，分析了薄膜的成分、相结构、结晶和价态情况，用原子力显微镜表征了薄膜的微观结构，在光谱仪对VO2薄膜的高低温光学特性原位测量。结果表明，得到的VO2薄膜纯度高、相结构单一、结晶度、多晶生长。在波数2000cm^-1高低温透射变化达到51％。     

氧化钒薄膜的结构、性能及制备技术的相关性

氧化钒薄膜及其在微电子和光电子领域中的已成为国际上新颖的功能材料研究的热点之一。本文综述了V2O5和VO2薄膜电学性能与薄膜组分的结构的相关性,比较了不同工艺制备的氧化钒薄膜的电学性能差异。     

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.     

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.     

二氧化钒薄膜智能窗的研究进展

二氧化钒具有良好的半导体-金属相变特性,在常温下,二氧化钒的晶体结构为单斜晶系结构(M相),随着温度的升高达到相变温度,二氧化钒的晶型变成四方晶红石结构(R相),当温度降低到相变温度时,二氧化钒的晶型又变回单斜晶系结构(M相)。这种典型可逆热色特征,使二氧化钒成为当前建筑用智能窗材料的最佳选择。综述了近些年来制备VO_2薄膜的几种常用方法,并针对VO_2薄膜在热色智能窗应用方面存在的主要问题,从掺杂和复合薄膜结构两方面总结了提高VO_2薄膜性能的改进工艺,为推进VO_2薄膜智能窗的进一步研究提供了依据。     

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.     

氧化钒薄膜在玻璃基片上的生长研究

采用直流反应磁控溅射法, 在平整光滑的普通玻璃基片表面沉积了厚度分别为80nm、440nm和1μm的氧化钒薄膜. 采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的表面形貌、结构和结晶化的分析表明, 厚度影响着薄膜的颗粒大小和结晶状态, 随着薄膜厚度的增加, 薄膜的颗粒增大, 晶化增强; 薄膜具有明显的垂直于衬底表面的“柱”状择优生长特征. 对薄膜的方阻和方阻随温度的变化进行了相关分析, 证实了厚度对氧化钒薄膜的电学性能存在明显的影响, 随着薄膜厚度的增加, 薄膜的方阻减小, 方阻温度系数升高, 薄膜的方阻随温度变化的回线滞宽逐渐增大, 薄膜的金属-半导体相变逐渐趋于明显.     

纳米金属氧化物气敏薄膜的最佳晶粒尺寸和介观效应

纳米金属氧化物气敏薄膜存在灵敏度的最佳膜厚l*和最佳晶粒尺寸r0*,其值与材料和工艺有关.最佳晶粒尺寸的存在是一种新的介观效应,它来自晶粒尺寸缩小到一定程度时反映吸附氧负离子的Fermi统计失效;根据当晶粒尺寸缩小到特征长度rm时晶粒将保持电中性的Kubo理论对Fermi统计公式进行修正,从而给出了最佳晶粒尺寸r0*=2rm的结果,并用Kubo理论电子逸出功公式估算了rm与r0*的数值.     

p型透明导电CuAlO_2薄膜的透光性能研究

CuAlO2(CAO)透明薄膜是一种铜铁矿结构p型直接带隙透明氧化物薄膜,该型薄膜样品的可见光透射率高达80%。随着基片温度的升高,薄膜的透射率减小;随着工作压强和靶基距的增大,薄膜的透射率增大;随着退火温度的升高,薄膜的透射率增大,有"蓝移"现象;随着溅射时间的延长,薄膜的透射率减小,也有"蓝移"现象。目前,利用该薄膜已成功制得了透明的臭氧传感器和透明光电板等器件,显示了CAO的应用前景。     

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。