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文檔簡介
1、氧化釩是一種具有很多物理和化學特性的材料,可以被應用于眾多領域。近年來,為了滿足器件進步的需求,人們開始關注摻雜氧化釩的性質。目前關于氧化釩摻雜的研究主要集中在金屬元素,非金屬摻雜的研究很少,摻氮研究則未見報道。本文通過磁控反應濺射的方法,成功地制備出不同氮含量的摻N氧化釩薄膜。借助于SEM、AFM、XPS、XRD、臺階儀等分析和表征手段,對摻氮氧化釩薄膜進行了材料學表征,并用四探針儀、橢偏儀等測試手段對摻N對氧化釩薄膜的電學和光學性能
2、的影響進行了研究。結果表明:與不摻氮氧化釩薄膜相比,摻氮氧化釩薄膜的生長過程、薄膜結構、薄膜電學性能和光學性能均發(fā)生了改變。論文的主要研究內容和創(chuàng)新點歸納如下:
1.通過在反應濺射過程中摻入不同流量的氮氣,制備了不同氮含量的摻氮氧化釩薄膜,研究了摻N對氧化釩薄膜的生長機制、V元素的化學態(tài)的影響。摻N明顯影響氧化釩薄膜的生長過程,降低了氧化釩薄膜的生長速率和薄膜的表面粗糙度,并使氧化釩薄膜出現(xiàn)取向生長機制。由于是常溫下的薄膜沉積
3、,未摻氮與摻氮氧化釩薄膜內部都未出現(xiàn)結晶情況。摻氮薄膜中N元素以占據(jù)O格點位置的替位N的形式存在。隨著薄膜內N含量的增加,V3+離子在V離子中的濃度逐漸增加。
2.研究了摻N對氧化釩薄膜電阻率和電阻溫度系數(shù)的影響。摻N導致氧化釩薄膜中出現(xiàn)V-N結構,進而影響了其電子結構,從而降低了氧化釩薄膜的電阻率,而且TCR值隨著薄膜內氮含量的增加而降低。
3.借助于SE850橢偏儀,基于Tauc-Lorentz模型研究了摻N對氧
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