掺杂二氧化钒薄膜的相变特性研究

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1、拟定的毕业论文（设计）题H摻杂二氧化钒薄膜的相变特性研究一、选题依据（包括R的、意义、国内外现状和发展趋势，主要参考文献）：1、目的：二氧化钒（VO2）是一种热致变色氧化物，在68nC时发生由绝缘态向金属态的转变，同时伴随着电学、光学等物理性质的突变。尤其在热红外波段，VO2:薄膜具有优异的热致变发射率特性。本文瞄准当代伪装隐身技术的发展趋势，针对自适应伪装发展对材料的急需，提出将V02:薄膜作为可变发射率材料用于热红外自适应伪装的想法，并对其制备工艺和热致变色特性进行研宄。2、意义：信息化条件下的战争需要部队高度机动、作战地域频繁变

2、动，而我国地域辽阔、环境差异巨大。这就要求伪装隐身器材具有良好的环境感知等自适应能力，來保证其能随着地域、季节和时间的变化而变化，在各种背景条件卜都具有良好的防护性能。为解决伪装隐身器材的自适应性问题，开发能适应环境变化的智能型伪装隐身材料己成为当务之急。3、国内外研究现状和发展趋势：钒（V）金属在元素周期表中属于VB族白色元素，原子序数为23。瑞典科学家Sefstronwg早在1830年在矿石实验留下的残留物中成功提取钒，然后我们现在己经能够找到一些不同价态、氧化物结合成的钒氧化物。除了其他一些常见的之外，有些研究员也提出利用其他方

3、法比如电热等方法，在钒类氧化物的中，至少有八种氧化物存在热致相变特性，但因为各氧化物晶格原子结构存在不一样的地方，所以他们有一个独特的功能的相变，这也是相变功能光学和电学性质是不一样的原因。氧化钒薄膜具有十分良好的特性，这样会使得它具有广泛的应用价值。在实际运用屮通常采用反应溅射的方法，它直接影响到所制备的薄膜的化学成分，从而产生一个更复杂的技术。氧化钒薄膜的优良性能，因而具有广泛的应用范围。本文研究了一种新的方法，然后利用快速热处理制备高性能薄膜氧化钒，每只使用一个单一的气体的热处理工艺，制备工艺相对简单，大大缩短了制备周期膜，提高

4、生产效率。不同工艺前提对薄膜的结构和光学性质，所得到的薄膜TCR的绝对值大于1.8%°C,并在多个薄膜方块电阻22ks2/耐药突变达到三数目级；在500-2500nm氧化薄膜的波长范围内，在相变的透射率变化进行了研宂，结果表明，当波长较长吋，改造后的42%相变薄膜的透光率。2015电子科技大学采用溶胶-碳纳米管复合膜的钒氧化物凝胶的合成，氧化钒薄膜与纯氧化物比拟，钒氧化物纳米管复合薄膜的光吸收率和电阻温度系数(TCR)大，与薄膜方块电阻和光学带隙减小,因此会出现更高的载流子迁移率，更合用于红外探测器屮的应用。对于氧化钒的独特性质，特別

5、是乂02相变温度接近室温的温度时，红外探测器，光学价值交换，太赫兹调制，等，在海内外引起了科学家们的极大爱好，主要是在实验室阶段R前氧化钒薄膜，完成的研宂主要集屮在如何进步薄膜的机能，包括制备，掺杂的薄膜机能的影响。4、参考文献：[1]梁继然，胡明，梁秀琴，等，射频磁控溅射功率对氧化钒薄膜相变特性的影响，天津大学学报，2013,10:847851[2]后顺宝，胡明，吕志军，等，快速热处理对磁控溅射V02薄膜光电特性的影响，中国激光，2013,1:163-168[3]申伴文，车云霞，罗欲基，无机化学丛书一钦分族钒分族，北京，科学出版社，

6、2013[41林华，黄维刚，涂铭族，V02的相变原理及影响相变的因素，功能材料，2014.4:11-13

7、5

8、TerrariumH.，EffectofSubstitutionontheVanadiumDioxidePhaseTransitionInfluenceArrangement’s.PhasePropPhysCorpsSolids，2013:101一114.[6]R.MBowman,J.MGregg.V02thinfilms:growthandtheeffectofappliedstrainontheirresistance[J

9、],2013,9(3):187-191[7]K.D.Rogers，J.A.Coath，M.C.Love11.Characterizationofcapitallygrownfilmsofvanadiumoxides[J],JournalofAppliedPhysics.2012,70(3):1412-1415[8]Kai-shekGuozhang，AxingLib’etal.V02(R)NobelistresultingfromtheirreversibletransformationofV02(B)Nobelist[J],2013,

10、61(13):2644-2647二、研宂内容（具体研宂/设计内容，重点解决的问题，预期结果）：2.1研究的内容和同条件下的技术溅射时间的变化，一般会在15分，20分钟25分钟30分钟，在制备丫钒氧化物薄膜之后，我们会发现