氧化钒热敏薄膜的制备及其性质的研究

报道一种制备氧化钒热敏薄膜的新方法.采用离子束溅射V2O5粉末靶淀积和氮氢混合气体热处理相结合的薄膜技术,可制备热敏性能较好的低价氧化钒薄膜VOx(x＜2.5).对不同温度退火后氧化钒薄膜在10～100℃范围内测定了薄层电阻随温度的变化,得到的电阻温度系数(TCR)值为(-1～-4)%K-1.研究结果表明通过这种方法可在较低温度下制备氧化钒薄膜,这种薄膜具有较低的电阻率和较高的TCR值,可作为非致冷红外微测辐射热计的热敏材料.     

微测辐射热计用氧化钒薄膜制备及特性

热敏薄膜电阻制备是非致冷微测辐射热计红外焦平面的一项关键技术。对目前在非致冷微测辐射热计研制中得到成功应用的氧化钒薄膜的特性、制备及表征技术进行综述。氧化钒存在多种物相和结构 (VOx:0 相似文献   

非致冷红外探测器用氧化钒多晶薄膜的制备

采用离子束溅射镀膜和氧化工艺在Si(110)和石英衬底上制备了用于非致冷红外探测器阵列热敏材料的混合相氧化钒多晶薄膜．扫描电子显微镜(SEM)照片显示：薄膜表面呈针状晶粒状,而且薄膜表面光滑、致密,均匀性好．测试结果表明：氧化钒薄膜的方块电阻和电阻温度系数(TCR)在20℃分别为50KΩ和-0.021K^-1。     

磁控溅射纳米VO_2（B相）热敏薄膜的制备

利用磁控反应溅射镀膜方法在低温（250℃）条件下制备了主要成分为B相亚稳态二氧化钒（VO2）的薄膜材料。电学性能测试表明：室温下该薄膜的方块电阻为50kΩ左右,电阻温度系数为-2.4%/K,可以作为非致冷红外微测热辐射热计的热敏材料。     

测辐射热计用氧化薄膜与采用氧化薄膜的红外探测器 美国专利US7250604（2007年7月31日授权）

本发明提供一种供高灵敏度测辐射热计型非致冷红外探测器用的氧化薄膜。该氧化薄膜是一种非晶氧化钒钨（v-w-Ox）,即一种掺钨的氧化钒,其电阻较低,为5kΩ至200kΩ,可变电阻温度系数（TCR）在-1．5％／℃与-4．1％／℃之间。它是在300℃左右的温度下通过改变钨的含量和氧化时间使钒-钨金属膜氧化的方法获得的。     

用于微测辐射热计的氧化矾热敏材料的温度特性

氧化矾作为非制冷微测辐射热计的热敏材料,电阻率p和电阻温度系数TCR(Temperature Coefficient of Resistance)是表征其性能的重要参数.通过对用离子束溅射得到的氧化矾薄膜在相同时间不同温度下的N2+H.退火实验,我们发现氧化矾薄膜的电阻率p和电阻温度系数TCR之问存在着密切的正相关关系,AES结果表明它们的变化对应着氧化矾热敏材料的O/v比例(或氧空位浓度)的变化.这三个参量随着退火温度的改变而变化,在350～500℃的退火温度范围内,我们发现电阻率p,电阻温度系数TCR以及O/V比例随着温度的变化均出现一个峰值.通过对氧化矾的电阻温度特性的分析,我们讨论了氧化矾薄膜的导电机制.我们认为,用本方法制备的氧化矾薄膜在室温下导电的载流子主要来自于相对较深能级杂质的电离.     

一种制备氧化钒薄膜的新工艺

采用两步法工艺,即先在衬底上溅射一层金属钒膜,再对其进行氧化的方法,在硅和氮化硅衬底上制备了高电阻温度系数的混合相VOx多晶薄膜。电学测试结果表明:厚度为50nm的氧化钒薄膜的方块电阻和电阻温度系数(TCR)在室温时分别达到50kΩ和0.021K-1。     

测辐射热计的氧化钒薄膜成技术研究和微桥结构研制

介绍了研制中的测辐射热计的工作原理,器件结构的几何形状和研制状况,叙述了测辐射热计材料的特征及制备技术。     

射频磁控溅射氧化钒薄膜的结构与性能研究

以非制冷微测辐射热计型红外探测器应用为需求背景,采用射频磁控溅射技术在300℃低温条件下制备了氧化钒薄膜.采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、能量色散谱(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)技术表征了薄膜的结晶状态、微观结构与化学组成.采用四探针技术研究了薄膜的电学性能.结果表明该薄膜主要为非晶态的二氧化钒( VO2),并具有光滑的表面形貌.这种非晶VO2薄膜在22～100℃温度范围内不存在半导体-金属相变.100 nm厚的非晶VO2薄膜室温下的面电阻为600 kΩ/,同时表现出-2.1％/℃的较高电阻温度系数(TCR),这表明该薄膜有希望用于非制冷微测辐射热计型红外探测器.     

基于氧化钒热敏特性的太赫兹探测器

采用氧化钒(VOX)薄膜作为热敏层的非制冷红外微测辐射热计在红外探测方面已取得很大成功,而当将其用于波长更长的远红外太赫兹(THz)波探测时其中存在的不足就会体现出来。介绍了基于微测辐射热计设计的 THz 探测器所需的 THz 波吸收材料、VOX热敏材料及信号读出电路应满足的基本要求,为研制 THz 波探测器提供了必要参考,并给出已研制成功的 VOX热敏薄膜材料的部分性能实验结果。     

微测热辐射计氧化钒薄膜工艺研究

用射频磁控反应溅射在石英玻璃和硅片上沉积氧化钒薄膜 .利用X射线衍射 ,X射线光电子谱 ,原子力显微镜 ,分光光度计和电阻测量手段对沉积薄膜结构、形貌和性能进行了测试 .结果表明 ,沉积薄膜的电阻温度系数大于 1.8% /℃ ,方块电阻为 2 2± 5kΩ/□ .     

基于VO_2薄膜非致冷红外探测器性能研究

用微电子工艺制备了 V O2 溅射薄膜红外探测器 ,在 2 96 K的环境温度中测试了该探测器对 8- 12 μm红外辐射的黑体响应率和噪声电压 ,结果显示该探测器在调制频率为 30 Hz时可以实现探测率 D*=1.89× 10 8cm H z1 /2W- 1 ,热时间常数 τ=0 .0 11s的非致冷红外探测     

基于VO2薄膜非致冷红外探测器性能研究

用微电子工艺制备了VO     

纳米VO2薄膜的制备及其可见光透过率的改善

阐述了一种纳米VO2薄膜材料新型结构的制备方法.先用反应离子束溅射和退火工艺在玻璃基底上制备出具有相变特性的薄膜.HRTEM及XRD显示这种薄膜含有纳米量级的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,变化温度下测得的红外透过曲线表明该材料在相变前后具有良好的红外光开关特性.再针对该薄膜材料较低的可见光透过率,提出S iO2减反膜设计,取得了较好的实验效果.为开展VO2薄膜材料在智能窗类光电产品的应用研究打下了基础.     

离子束溅射原位淀积高温超导薄膜的机理与实验研究

理论计算了氩离子束溅射Y－Ba－CU－O靶的组分原子溅射率，得出了溅射过程中存在Cu原子溅射率偏低的“择优溅射”效应。通过分析原位形成高温超导薄膜的实现条件，表示出了离子束溅射原位成膜的基本过程。实验上采用分子氧辅助淀积技术，用离子束溅射法原位外延出YBa2Cu3O(7-δ)超导薄膜。讨论了实验条件对薄膜特性的影响。所得到的实验结果与理论分析相一致。     

砷离子注入CdTe薄膜热退火效应的共振喇曼与荧光光谱研究

应用共振喇曼和荧光光谱系统地研究了Ａｓ离子注入ＣｄＴｅＭＢＥ外延膜的热退火行为。发现随着退炎温度升高至４４０℃，其晶格恢复和缺陷态消除得最完整当ＴＡ高于４４０℃，晶格质量陡峭地下降，ＴＡ越高，越多的Ａｓ占据Ｔｅ位作为Ｔｅ位受主，样品表现为更小的补系数和更高的空穴浓度。     

退火对IBED氧化钒薄膜结构和性能的影响

对离子束增强沉积(IBED)氧化钒薄膜作不同条件的退火，用X射线衍射分析薄膜的晶体结构；用电阻．温度测试分析了薄膜的热电阻温度系数。实验发现，沉积薄膜存在一个形成二氧化钒结构的临界结晶温度，该温度随薄膜制备时离子束增强沉积条件的不同而改变。退火温度低于临界结晶温度时，很难使薄膜结晶成二氧化钒结构；高于临界温度较多的退火或形成VO2结构后再长时间退火，都会使VO2多晶薄膜中的钒分解降价，使薄膜的结构退化、性能变差。IBED多晶VO2薄膜在室温附近的电阻温度系数可达到4％／K以上。     

利用P-MBE在Si(111)衬底上生长氧化锌薄膜及其光学性质的研究

在Si(111)衬底上利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)生长氧化锌(ZnO)薄膜,研究了在不同衬底生长温度下(350～750℃)制备的ZnO薄膜的结构和光学性质．随着衬底温度的升高,样品的X射线及光致发光的半高宽度都是先变小后变大,衬底温度为550℃样品的结构及光学性质都比较好,这表明550℃为在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜的最佳衬底温度;同时,我们还通过550℃样品的变温光致发光谱(81～300K)研究了ZnO薄膜室温紫外发光峰的来源,证明其来源于自由激子发射．