学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

钒氧化物薄膜制备工艺及性能研究

作　者: 葛振华
导　师: 赵昆渝
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料学
关键词: VO2薄膜 V205薄膜无机溶胶凝胶法
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 90次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文对钒及钒氧化物,特别是VO2和V2O5的基本性质,制备工艺特别是溶胶凝胶工艺,和应用前景等进行了综述。VO2在68℃左右发生低温半导体态到高温金属态的相变,其电学和光学性能发生突变,在热、电开关和光存储介质方面有着广泛的应用。然而钒和氧作用生成的化合物是钒的各种价态的氧化物如VO、V2O3、V2O5的混合体,要得到纯的VO2很难。人们做了很多工作来研究其光电性质,并用了多种方法来制备VO2薄膜。VO2单晶有优良的电学、光学性能,其在转换温度处,在0.1℃温度变化范围内,其电阻率变化可达5个数量级,但是由于其体膨胀系数较大,相变后单晶会破裂导致相变过程不可逆。本实验以分析纯V2O5为原料,采用无机溶胶凝胶法制备钒氧化物薄膜。熔融水淬制备的V2O5水溶胶,采用浸涂和滴涂两种方法在硅衬底制备了V2O5干凝胶膜,并在空气中处理得到了具有一定择优取向的V2O5薄膜。经XRD分析和显微组织观测,这种择优取向与热处理温度有关,热处理温度越高,V2O5薄膜越趋向于择优生长。对所制备的V2O5薄膜进行真空退火制备VO2薄膜。经过多组工艺筛选实验和重现性实验来确定最佳真空退火工艺。硅衬底和玻璃衬底上VO2薄膜的最佳真空退火工艺为470℃-480℃下真空退火2h。经XRD分析表明：该工艺下制得了具有沿<110>晶向生长的单相VO2薄膜,表面形貌分析表明薄膜表面质量良好,晶粒大小、分布均匀。对所制备的薄膜样品进行电学性能测试和X射线光电子能谱分析(XPS)。电学性能测试表明本实验制备的单相VO2薄膜在所测定的温度区间(295K-350K)范围内呈半导体特性,即电阻随温度升高而下降。XPS分析表明,真空退火工艺确实实现了V5+到V4+的转变,随真空退火温度的提高V2p3的峰位向低能量方向移动,O1s的峰位向高能量方向移动。对钒氧化物薄膜的性能做了初步探索研究,在300℃烘干,450℃/1h空气中热处理,470℃/2h真空退火制得的薄膜样品在290K就能发生了相变,低于VO2单晶相变温度51K,同时电学和光学性能随之变化,通过XRD和XPS分析,此钒氧化物薄膜并非单相而是以低价钒氧化物为主的混合价态。

全文目录

相似论文

低相变温度VO₂薄膜的制备,TN304.055
二氧化钒多层膜系设计与实现,O484.41
二氧化钒薄膜的相变性能研究,TB383
钒氧化物薄膜的制备,TB383.2
氧化钒薄膜结构和性能研究,O484.1
钒氧化物薄膜的微观结构和变色性能的研究,TB43
钒氧化物薄膜材料的制备,TB43
VO_2薄膜的射频磁控溅射法制备及其特性研究,O484.1
氧化钒薄膜的掺杂及电阻突变特性研究,TB383.2
磁控溅射氧化钒薄膜制备工艺研究,TB383.2
二氧化钒薄膜的制备及其光学特性研究,O484.41
热致相变氧化钒薄膜的制备与特性测试研究,O484.1
射频磁控溅射法制备VO_2热致变色镀膜玻璃及其表征,TB383.2
反应磁控溅射法制备VO_2薄膜及其相变特性研究,O484
空气氧化法制备VO_2及掺钨氧化钒薄膜的研究,O484.1
热氧化法制备二氧化钒薄膜及其相变性能研究,O484.1
溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂（BLT）纳米管/线的合成工艺研究,TB383.1
水热法制备氧化物中空微球,TB383.4
钛酸锶钡铁电薄膜的制备及电热效应,TB383.2
可磁分离的TiO₂基光催化纳米纤维的制备研究,TB383.1