一种基于VO薄膜的抗激光致盲技术的研究

摘要

该课题主要研究了以VO<,2>为基的抗激光致盲工作原理和VO<,2>薄膜制备的工艺,以大量的国内外文献作为参考独自摸索出了采用反应离子溅射以及后退火工艺制备VO<,2>薄膜的一套工艺参数.搭建薄膜高低温透过率和薄膜电阻率测试系统,对薄膜制备过程中的工艺参数的改进提供了根据.运用X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱分析仪、带有温度控制的四探针装置以及强激光实验装置对采用反应离子溅射以及后退火工艺在玻璃、硅和锗衬底上制备的薄膜进行了薄膜晶体结构、表面形貌、高低温透过率、电阻特性和抗激光阈值等性能的测试.以VO<,2>薄膜为基的智能窗口可以用来进行光电探测器的保护,例如卫星中的光电探测器抗强激光的保护装置.原理是强激光照射在镀有二氧化钒的表面时,二氧化钒迅速加热到相变温度而经历由透明的半导体到高反射的金属态的变化,从而把强激光反射回去,而强激光停止入射时材料冷却到相变温度时,二氧化钒薄膜由高反射变到透明态,从而使信号光通过.上面的过程是可逆的.这样光探测或监控中的光电器件就得到有效的保护.该研究以制备的VO<,2>薄膜为基设计了智能窗口,有很好的效果.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1概述

1.2研究的目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4课题的来源及研究的主要内容

2抗激光自动保护技术研究的理论基础

2.1光照射在薄膜上发生色散、反射、折射、吸收

2.2抗激光致盲工作原理

2.3附加膜系设计理论

3材料制备方案选择

3.1二氧化钒薄膜制备研究

3.2二氧化钒薄理论研究

4用反应离子溅射法制备二氧化钒薄膜

4.1实验设备及工作过程

4.2中试阶段测试设备

4.3薄膜工艺步骤

4.4关键技术及解决办法

5薄膜性能测试

5.1薄膜电阻率测试

5.2薄膜化学组成和表面结构测试

5.3薄膜的光学特性测试

6以二氧化钒为基的膜系设计及制造

6.1多层膜系的设计及其优化

6.2参数计算及膜系的优化

6.3膜系制造及其特性

7总结

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文目录