氧化釩薄膜金屬-絕緣體相變特性研究.pdf

1、本文采用兩種制備方法在Si3N4基底上制備得到具有金屬-絕緣體相變特性的氧化釩薄膜，即：一、離子束濺射高價(jià)非穩(wěn)態(tài)氧化釩薄膜和還原熱處理制備；二、直流對靶磁控濺射氧化釩薄膜和真空熱處理制備。
　　 通過實(shí)驗(yàn)獲得第一種方法的最佳制備工藝參數(shù)為：氧氣比例：16.34％，進(jìn)氣流量為22SCCM，基底溫度為室溫，濺射壓強(qiáng)5×10-2Pa，濺射功率88W，濺射時(shí)間20min，熱處理溫度400℃，保溫時(shí)間2h。采用AFM、XPS、XRD等儀器

2、對薄膜的表面形貌、結(jié)構(gòu)成分、結(jié)晶取向等進(jìn)行了分析。用FT-IR、萬用表和加熱器等設(shè)備對薄膜進(jìn)行熱致相變研究獲得了薄膜電阻隨溫度變化關(guān)系曲線和薄膜紅外透過率隨溫度變化曲線。這些曲線都證明了薄膜具有金屬-絕緣體相變特性，其相變溫度為59℃，相變幅度超過兩個(gè)數(shù)量級。還進(jìn)行了薄膜光致相變特性的初步研究，證明了薄膜在特定波長的激光照射下通過改變光功率值可以得到氧化釩薄膜的相變特性。
　　 通過實(shí)驗(yàn)獲得第二種方法的最佳制備工藝參數(shù)為：本體真

3、空5.0×10-4pa，氬氣與氧氣的比例為48：0.8，基底溫度為室溫，濺射壓強(qiáng)為2.0Pa，濺射功率為210W，濺射時(shí)間為30min，熱處理溫度600℃，保溫時(shí)間3小時(shí)。并對熱處理前后氧化釩薄膜樣品分別采用了SEM分析表面形貌和晶粒尺寸，XPS分析結(jié)構(gòu)成分，XRD分析結(jié)晶狀態(tài)。通過控溫裝置和電阻測試裝置測定并繪制了薄膜樣品的電阻隨溫度變化關(guān)系曲線。發(fā)現(xiàn)經(jīng)熱處理后氧化釩薄膜出現(xiàn)了金屬-絕緣體相變特性，相變溫度約為55℃，相變幅度接近兩個(gè)