氧化釩基納米材料及器件研究.pdf

1、氧化釩是重要的半導體材料，有著良好的光學、電學性能,有著巨大的潛在價值，可以應用在溫度傳感器、光電調節(jié)器、可充電鋰離子電池、智能窗、非制冷紅外探測器、氣體傳感器、掩模、快速光電開關、光存儲器等方面。由于對于氧化釩體材料的研究已近較為成熟，對其納米材料特性逐漸成為目前研究的熱點。
　　本文分別采用新的方法制備了氧化釩基的一維和二維納米材料，并進行了詳細的分析和理論解釋，開發(fā)它們的自身特性制作了幾種簡單的納米器件傳感器。
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2、用改進的化學氣相沉積方法(MCVD)在硅基底上合成了超長單晶五氧化二釩納米帶，寬度為20-500nm，長度為厘米量級，長徑比大于5個數(shù)量級。并對其生長條件、形貌、結晶性和生長機理等進行了研究。五氧化二釩納米帶的最優(yōu)生長方向為[010]晶向。
　　利用五氧化二釩納米帶制作了超快的光電開關。在一維金屬氧化物納米結構中，其具有對可見光超快的響應速度（最快響應時間約為100μs）和非常良好的可重復性與穩(wěn)定性（包括長時間照射和溫度穩(wěn)定性）。

3、證明了五氧化二釩納米帶光電開關具有超快響應速度是因為其導電機制為小極化子導電。對五氧化二釩納米帶光電開關器件進行的功能演示，表明了其器件的實用性。
　　還探討了其制作應力傳感器和氣敏傳感器的可能性。五氧化二釩納米帶壓阻效應明顯，對外力較為敏感，重復性、穩(wěn)定性較好，非常適合制作納米應變傳感器。證明其壓阻的機理并不是因為相變導致。五氧化二釩納米帶對氨氣和二氧化氮均有氣敏特性，但是單根納米帶靈敏度較低。有待制作成陣列集成進行研究和采用其