天津市应用基础与前沿技术研究计划(08JCZDJC17500)
- 作品数：9 被引量：47H指数：5
- 相关作者：梁继然胡明陈涛王晓东李贵柯更多>>
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- 纳米二氧化钒薄膜的电学与光学相变特性被引量：11
- 2010年
- 采用双离子束溅射氧化钒薄膜附加热处理的方式制备了纳米二氧化钒薄膜。在热驱动方式下,分别利用四探针测试技术和傅里叶变换红外光谱技术对纳米二氧化钒薄膜的电学与光学半导体-金属相变特性进行了测试与分析。实验结果表明,电学相变特性与光学相变特性之间存在明显的偏差,电学相变温度为63℃,高于光学相变温度,60℃;电学相变持续的温度宽度较光学相变持续温度宽度宽;在红外光波段,随着波长的增加,纳米二氧化钒薄膜的光学相变温度逐渐增大,由半导体相向金属相转变的初始温度逐渐升高,相变持续的温度宽度变窄。在红外光波段,纳米二氧化钒薄膜的光学相变特性可以通过光波波长进行调控,电学相变特性更适合表征纳米VO2薄膜的半导体-金属相变特性。
- 梁继然胡明王晓东李贵柯阚强季安杨富华刘剑吴南健陈弘达
- 低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响
- 2009年
- 采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属－半导体相变特性氧化钒薄膜的制备，研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响。新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相。经300℃／1h热处理后，薄膜内出现单斜结构VO2，薄膜具有相变特性；保持热处理时间不变，升高热处理温度至360℃，薄膜表面变得致密，致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应，VO2成分含量与300℃／1h处理时的含量接近；增加热处理温度并延长热处理时间，如热处理条件为320℃／3h时，薄膜内VO2成分大量增多，电阻值变化幅度超过两个数量级；在300～360℃的热处理温度区间内，薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变，相变性能变好，但对VO2的单斜金红石结构没有影响。
- 梁继然胡明刘志刚
- 氧化钒薄膜太赫兹波段频率特性研究被引量：4
- 2011年
- 利用直流对靶磁控溅射镀膜法,在Si衬底上制备出在太赫兹(THz)波段具有开关性能的氧化钒(VOx)薄膜。用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)方法对VOx薄膜的组份和形貌进行表征。利用THz时域频谱系统(THz-TDS)对VOx薄膜的光致相变性能进行测试。实验表明,VOx薄膜在波长532 nm连续激光照射下具有明显的光致相变特性,且随着薄膜中V元素总体价态的升高,THz透射率达到峰值时的频率逐渐降低。
- 陈涛胡明梁继然后顺保吕志军栗力
- 关键词：频率特性
- 用对靶磁控溅射附加低温热氧化处理方法制备相变氧化钒薄膜被引量：1
- 2009年
- 采用直流对靶磁控溅射低价态氧化钒(VO2-x)薄膜再附加热氧化处理的方式,进行具有金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜中钒的价态与组分、薄膜结晶结构和表面微观形貌进行分析,利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量。结果表明:新制备的低价态氧化钒薄膜以V2O3和VO为主,经过300℃低温热氧化处理后,薄膜中出现单斜金红石结构的VO2相,薄膜具有金属-半导体相变特性;薄膜表面颗粒之间存在间隙,利于氧的渗入;在300～320℃进行热处理时,薄膜中的V2O3和VO向单斜结构的VO2转变,VO2含量增加,随着薄膜内VO2含量的增加,薄膜的金属-半导体相变幅度增大,超过2个数量级,相变性能变好,但是此热处理温度区间对已获得的VO2的结构没有影响。同时利用直流对靶磁控溅射方法还可以在低氧化温度下获得具有优异金属-半导体相变特性的氧化钒薄膜,制备工艺与微机械电子系统(MEMS)工艺相兼容。
- 梁继然胡明刘志刚韩雷
- 对向靶磁控溅射纳米氧化钒薄膜的热氧化处理被引量：1
- 2009年
- 采用直流对向靶磁控溅射方法制备低价态纳米氧化钒薄膜，研究热氧化处理温度和时间对氧化钒薄膜的组分、结构和电阻温度特性的影响采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对氧化钒薄膜的组分、结晶结构和微观形貌进行分析，利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量．结果表明，经300～360℃热处理后，氧化钒薄膜的组分逐渐由V2O3和VO向VO2转变，薄膜由非晶态变为单斜金红石结构，具有金属半导体相变性能；增加热处理温度后，颗粒尺寸由20nm增大为100nm，薄膜表面变得致密，阻碍氧与低价态氧化钒的进一步反应，薄膜内VO2组分舍量的改变量不大；增加热处理时间后，薄膜内VO2组分的含量明显增加，相变幅度超过2个数量级.
- 梁继然胡明陈涛刘志刚
- 不同升温热处理方式二氧化钒薄膜的制备与光学相变性能被引量：8
- 2010年
- 采用双离子束溅射方法制备氧化钒薄膜,分别利用常规和快速两种升温方式对氧化钒薄膜进行热处理,利用傅里叶变换红外光谱技术对热处理后氧化钒薄膜的变温光学透射性能进行测试,并对5μm波长处透过率随温度的变化曲线进行相变特性分析.实验结果表明,经过常规和快速升温热处理后均获得了二氧化钒薄膜;快速升温热处理后得到的薄膜中二氧化钒晶粒较小,尺寸分布均匀;而常规升温热处理后的二氧化钒薄膜中晶粒尺寸分布较宽、常规和快速升温热处理后,氧化钒薄膜的光透过率均存在可逆突变特性,变化幅度均超过60%.相变性能分析结果表明,快速升温热处理获得的二氧化钒薄膜相变持续的温度宽度较大,光学相变温度为63.74℃,高于常规升温热处理的60.31℃.
- 梁继然胡明王晓东阚强李贵柯陈弘达
- 关键词：氧化钒薄膜红外透射光谱
- 快速热处理对磁控溅射VO_2薄膜光电特性的影响被引量：6
- 2012年
- 采用反应磁控溅射法制备二氧化钒(VO2)薄膜,并对其进行快速热处理(RTP)。主要研究500℃快速热处理10、15、20s工艺条件下VO2薄膜结晶状况和光电性能的变化。在20℃～80℃温区内,应用四探针薄膜电阻测试方法和太赫兹时域频谱技术(THz-TDS)测量了各样品的电学相变特性和光学相变特性。结果表明,经过快速热处理的样品电学相变幅度均达到了2个数量级以上;THz波的透射率在半导体-金属相变前后的最大变化达到了57.9%。同时发现,热处理500℃,10s时VO2的电学和光学相变幅度相对要大,当热处理时间达到15s左右时薄膜的相变幅度变化不再明显。快速热处理时间的长短对热致相变温度点的影响较小,但热致电学相变和光学相变的相变温度点不同:光学相变的温度为60℃左右,电学相变温度则在56℃附近。
- 后顺保胡明吕志军梁继然陈涛
- 关键词：二氧化钒相变
- 纳米二氧化钒薄膜的制备及红外光学性能被引量：19
- 2009年
- 采用双离子束溅射方法在Si3N4/SiO2/Si基底表面沉积氧化钒薄膜,在氮气气氛下热处理获得二氧化钒薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了热处理温度对氧化钒薄膜晶体结构、表面形貌和组分的影响,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对二氧化钒薄膜的红外透射性能进行了测试分析.结果表明,所制备的氧化钒薄膜以非晶态V2O5和四方金红石结构VO2为主,经400℃、2h热处理后获得了(011)择优取向的单斜金红石结构纳米VO2薄膜,提高热处理温度至450℃,纳米结构VO2薄膜的晶粒尺寸减小.FT-IR结果显示,纳米VO2薄膜透射率对比因子超过0.99,高温关闭状态下透射率接近0.小晶粒尺寸纳米VO2薄膜更适合在热光开关器件领域应用.
- 梁继然胡明王晓东李贵柯季安杨富华刘剑吴南健陈弘达
- 关键词：透射率
- 磁控溅射结合快速热处理制备相变氧化钒薄膜被引量：5
- 2012年
- 采用直流对靶磁控溅射结合快速热处理工艺制备了具有金属-半导体相变特性的氧化钒(VOx)薄膜。利用XRD,XPS和SEM对薄膜结晶结构、薄膜中V的价态与组分及表面微观形貌进行分析,利用四探针测试法及太赫兹时域频谱系统对薄膜的电学和光学特性进行测量。结果表明:新制备VOx薄膜以非晶态V2O5为主;350℃,30 s快速热处理后,薄膜中V的整体价态降低,表面颗粒分布更加致密;500℃,30 s快速热处理后,薄膜中VO2(002)向单斜结构的VO2(011)转变,VO2(011)占主要成分,薄膜显示出明显的金属-半导体相变特性,方块电阻下降达到3个数量级,太赫兹透过率下降接近70%,热致相变性能良好。
- 吕志军胡明陈涛后顺保梁继然栗力
- 关键词：溅射氧化钒薄膜相变光电性能
