熱致相變氧化釩薄膜的制備與特性測試研究.pdf

1、熱致相變型二氧化釩（VO2）薄膜，由于其獨特的光電開關性能受到越來越多的重視。應用智能窗薄膜材料，在冬季室內(nèi)溫度低時，自動讓太陽能輻射中的紅外光高透過率入射到室內(nèi)，通過光熱轉換提高室內(nèi)的溫度，減少采暖耗能；在夏季室內(nèi)溫度高時，自動阻止紅外光入射到室內(nèi)，從而阻止室內(nèi)溫度升高，大大減少空調(diào)的制冷負擔。因此使用智能窗薄膜材料能實現(xiàn)建筑物的全年節(jié)能。
　　 將抗激光智能保護VO2薄膜材料，涂覆在探測器窗口表面上。當紅外光或高功率激光入侵

2、探測器窗口時，窗口材料被加熱升溫到相變溫度，引起材料對紅外光的反射率增高。則進入光學系統(tǒng)的光能量降低，光學系統(tǒng)免于被燒毀，實現(xiàn)了激光防護功能。
　　 本論文分別以硅片、藍寶石、石英玻璃、K9玻璃、普通窗戶玻璃為襯底，研究了相變納米VO2薄膜的制備工藝。并對藍寶石和玻璃襯底上的薄膜材料進行了光電特性、形貌特征、組成成分的測試分析。論文主要進行了以下工作：
　　 首先，根據(jù)智能窗以及抗激光保護膜應用對紅外光開關率的設計要求，

3、通過TFCalc薄膜設計軟件進行了以普通玻璃為襯底的膜系設計，得到了最佳透過率的各層膜系的生長厚度參數(shù)，為后續(xù)工藝制備作指導。
　　 其次，研究了離子束反應濺射和后退火工藝制備VO2薄膜的重要參數(shù)對薄膜質(zhì)量的影響，得出制備過程中的氧分壓、襯底溫度、退火時間和退火溫度是最為關鍵的參量，給出了詳細的工藝參數(shù)。
　　 最后，對制備的薄膜運用原子力顯微鏡（AFM）、X射線衍射測試儀（XRD）、數(shù)字萬用表、紅外單波長激光器對薄膜的