納米氧化釩薄膜的制備及特性研究.pdf

1、氧化釩作為一種性能良好的光電材料一直受到人們的廣泛關(guān)注,在智能窗、光電探測(cè)、信息儲(chǔ)存等方面都有著非常重要的應(yīng)用。本文面向氧化釩智能窗的應(yīng)用,針對(duì)不同制備工藝條件對(duì)氧化釩薄膜的光學(xué)透過(guò)特性的影響,進(jìn)行系統(tǒng)的研究。主要工作包括:
　　在理論分析方面,利用ansys仿真軟件建立了分析磁控濺射氧化釩薄膜制備環(huán)境的理論仿真平臺(tái),通過(guò)仿真儀器的參數(shù)(如靶材位置、設(shè)備尺寸等)、制備環(huán)境(如環(huán)境氣體、氣流大小等),模擬制備環(huán)境,通過(guò)改變制備工藝條

2、件分析相關(guān)工藝參數(shù)對(duì)成膜的影響,為分析優(yōu)化制備工藝打下基礎(chǔ)。
　　在實(shí)驗(yàn)研究方面,用直流反應(yīng)磁控濺射的工藝,采用ITO玻璃和電子玻璃為基底,利用正交試驗(yàn)的科學(xué)試驗(yàn)方法,在不同的制備條件下制備了氧化釩薄膜,并針對(duì)在不同制備條件下的氧化釩薄膜的光學(xué)特性(如可見(jiàn)光及紅外透射率、相變溫度、近紅外透射率對(duì)比因子等)進(jìn)行研究,分析制備工藝中各因素對(duì)薄膜相關(guān)性能指標(biāo)的影響以及針對(duì)某一特定指標(biāo)各工藝條件在其中所起到的重要程度;利用紫外-可見(jiàn)分光光

3、度計(jì)、XPS、四探針等分析氧化釩光學(xué)及電學(xué)特性。本論文主要分析氧化釩薄膜的光學(xué)特性在節(jié)能玻璃方面的應(yīng)用,采用正交試驗(yàn)的方法,選取退火時(shí)間、退火溫度、氧氬比三個(gè)影響光學(xué)特性的因素,建立三因素三水平的正交表,針對(duì)每個(gè)光學(xué)特性指標(biāo)對(duì)應(yīng)的三個(gè)因素分析其最優(yōu)組合,以及影響該指標(biāo)對(duì)應(yīng)三個(gè)因素的主次關(guān)系。
　　通過(guò)論文的工作,分析其他一些影響薄膜光學(xué)特性指標(biāo)的因素:采用不同的襯底制備氧化釩薄膜,發(fā)現(xiàn)ITO襯底的光學(xué)透過(guò)率要高于玻璃襯底;改變襯底

4、溫度制備納米氧化釩薄膜,發(fā)現(xiàn)隨襯底溫度增加,在350nm-1100nm波段氧化釩薄膜透過(guò)率呈下降趨勢(shì);改變?yōu)R射時(shí)間制備納米氧化釩薄膜,濺射時(shí)間越長(zhǎng),薄膜的光學(xué)透過(guò)率越低。在分析工藝條件影響氧化釩光學(xué)特性后,研究通過(guò)增加增透膜的方法改善氧化釩薄膜的光學(xué)透過(guò)特性。建立隨機(jī)阻抗網(wǎng)絡(luò)模型,利用氧化釩薄膜的電阻溫度曲線對(duì)薄膜中VO2以及低價(jià)態(tài)釩和高價(jià)態(tài)釩的比例進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究,熟練的掌握了制備納米氧化釩薄膜的方法和工藝,通過(guò)