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磁控溅射法制备氧化钒薄膜及其特性研究

作　者: 杨爱国
导　师: 杨建红
学　校: 兰州大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 二氧化钒磁控共溅射掺杂性质
分类号: TN304.055
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文研究的主要目的是开发空间保护薄膜材料。论文介绍以石英片为基底材料,采用直流/射频磁控共溅射方法制备了非掺杂、掺Al和掺Ti的氧化钒薄膜,重点探索了用这种方法制备非掺杂、掺杂氧化钒薄膜的工艺条件,发展了一种用反应气体和溅射气体的流量比例来控制薄膜组分的新方法。对所制备的氧化钒薄膜进行了热光性能测试。实验及测试结果表明,二氧化钒在68℃附近发生相变,相变前后电学、光学性质剧烈变化。在二氧化钒薄膜中掺入Ti杂质或Al杂质,对薄膜的热光性质改变所起的作用比较明显。掺入Ti杂质可以减小相变滞豫区间,掺入Al杂质则会明显提高相变温度。磁控共溅射沉积方法在掺杂薄膜的制备方面显示出良好的灵活性和可控性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
第一章氧化钒薄膜制备技术综述  10-15
  1.1 国外技术的进展  10-12
  1.2 国内技术的进展  12-14
  1.3 研究的目的和意义  14-15
第二章氧化钒的基本性质和相变机理  15-28
  2.1 探测率的定义及分析  15-17
  2.2 钒-氧化合物组成及性质  17-22
  2.3 二氧化钒的结构特性及相变机理  22-26
  2.4 掺杂二氧化钒改变相变特性的机理  26-28
    2.4.1 掺杂元素对相变温度的影响  26-27
    2.4.2 掺杂对相变滞豫的影响  27-28
第三章薄膜的制备  28-36
  3.1 薄膜的制备方法  28-30
    3.1.1 单合金靶反应溅射法  28
    3.1.2 溶胶-凝胶掺杂法  28-29
    3.1.3 脉冲激光沉积工艺  29
    3.1.4 双靶反应共溅射法  29
    3.1.5 离子注入法  29-30
  3.2 离子轰击固体表面发生的现象  30-31
  3.3 入射离子能量及工作气压对物质溅射的影响  31-33
  3.4 磁控溅射  33-34
  3.5 实验设备及工艺条件  34-36
第四章薄膜特性测试及分析  36-49
  4.1 反应气体分压对薄膜电阻的影响  36-37
  4.2 基底温度对薄膜电阻的影响  37
  4.3 原子力显微镜(AFM)分析  37-41
  4.4 X射线衍射测试  41-43
  4.5 磁控溅射沉积掺杂Ti/Al二氧化钒薄膜的工艺条件与特性测试  43-44
  4.6 热处理工艺对于以石英片为基地的氧化钒薄膜的影响  44-45
  4.7 掺铝二氧化钒薄膜的相变曲线  45-46
  4.8 掺钛二氧化钒薄膜的相变曲线  46-47
  4.9 氧化钒薄膜的透射光谱  47-49
第五章结论与展望  49-50
参考文献  50-53
致谢  53-54
在学期间发表的论文  54

磁控溅射法制备氧化钒薄膜及其特性研究

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