微测辐射热计用V2O5薄膜的制备及性能研究

摘要

V2O5半导体材料,具有良好的光电学性能,在红外探测器、气敏传感器、湿敏传感器、正极材料等领域有广泛的应用潜能。但纯的V2O5薄膜电阻很大,通过改进制备工艺来降低 V2O5薄膜的电阻,以满足不同器件的使用要求。
　　采用钒靶在氩气和氧气中进行反应磁控溅射,在玻璃基体上制备了V2O5薄膜,利用XRD、四探针测试仪、紫外-可见近红外分光光度计、AFM、SEM等对薄膜的结构、光电性能及形貌进行表征和测试,分析了氧氩比和退火工艺对 V2O5薄膜的结构和电学性能的影响。此外,设计了V2O5/V/V2O5三层膜结构,来降低 V2O5薄膜的电阻。
　　研究了氧氩比、退火温度、退火气氛等对玻璃基体上制备的V2O5薄膜结构和性能的影响,得到制备 V2O5薄膜的最佳氧氩比为1.5:25,最佳退火工艺为450℃,保温1h,空气中退火。同时,还研究了V层溅射时间对V2O5/V/V2O5三层膜电学性能的影响,得出当 V层溅射时间为25min时,三层膜具有最佳电学性能,其方块电阻为38.5 KΩ,TCR为-2.18％K﹣1。此外,还研究了中间层元素对三层膜红外吸收的影响。用W,Ti代替 V2O5/V/V2O5三层膜的中间 V层,制备出的V2O5/W/V2O5和V2O5/Ti/V2O5三层膜,与V2O5/V/V2O5三层膜的红外吸收特性不同。

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第一章 绪 论

1.1红外探测器

1.2微测辐射热计的发展

1.3 微测辐射热计用薄膜材料

1.4氧化钒薄膜的介绍

1.5 V2O5薄膜的晶体结构及其应用

第二章 薄膜的制备和表征

2.1薄膜的形成机理

2.2薄膜的制备方法

2.3 磁控溅射法制备薄膜的原理

2.5 本章小结

第三章 玻璃基片上单层 V2O5的制备及性能

3.1氧氩比对 V2O5薄膜的影响

3.2退火气氛对 V2O5薄膜的影响

3.4本章小结

第四章 V2O5/V/V2O5三层膜的制备及其性能研究

4.1 微测辐射热计用 V2O5/V/V2O5三层膜的制备

4.2 V2O5/V/V2O5 薄膜的结构及性能研究

4.3 本章小结

第五章V2O5单层膜与V2O5/V/V2O5三层膜结构和性能比较

5.1 V2O5/V/V2O5及V2O5薄膜组织性能的比较

5.2 本章小结：

第六章 用W,Ti代替V层的三层膜的制备及其性能研究

6.1 V2O5/W/V2O5的制备及其性能研究

6.2 V2O5/Ti/V2O5的制备及其性能研究

6.3本章小结：

第七章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况