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二氧化钒薄膜的制备及其光学特性研究

作　者: 李雪婧
导　师: 冯克成
学　校: 长春理工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: VO2薄膜热致相变透射光谱射频磁控溅射非理想配比激光防护
分类号: O484.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文采用射频磁控溅射的方法在多种衬底上沉积了高品质的VO₂薄膜;分析了VO₂薄膜的相变机理以及影响其相变过程的因素;利用X射线衍射仪（XRD）分析了VO₂薄膜的微结构,利用傅里叶红外光谱仪对VO₂薄膜的光学性能进行了研究,发现在特定温度下VO₂薄膜发生相变,其光学性能随之发生突变;并对VO₂薄膜在波长为1.319μm激光器照射下的相变特性进行了研究。结果表明,入射到薄膜表面的平均功率为8.9W,光斑直径2mm时,激光出光480ms后,VO₂薄膜的温度从室温上升到约100℃,薄膜发生了相变,其对1.319μm激光的透过率从相变前的48%降为相变后的28%。通过以上结果可知,为了进一步提高VO₂薄膜的实用性,可以通过降低其相变温度,增大相变前后透过率的变化来实现,达到上述目的的关键在于制备出高品质的VO₂薄膜;接着探索了非理想配比对VO₂薄膜喇曼光谱的影响,讨论了非理想配比导致VO₂薄膜喇曼光谱变化的原因;最后介绍了VO₂薄膜的光电特性,并探讨了其在激光防护应用方面的相关问题以及发展前景。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 引言  7-8
  1.2 二氧化钒的原子结构及其性质  8-10
  1.3 二氧化钒的应用及研究进展  10-12
  1.4 研究内容和目的  12-14
第二章二氧化钒薄膜的制各和测试  14-21
  2.1 二氧化钒薄膜的制备方法  14-15
  2.2 利用射频磁控溅射法制备二氧化钒薄膜  15-16
  2.3 薄膜测试的仪器和方法  16-21
第三章二氧化钒薄膜的相变机理研究  21-27
  3.1 微观结构对相变的影响  22-24
  3.2 掺杂对相变的影响  24-25
  3.3 退火对相变的影响  25-26
  3.4 本章小结  26-27
第四章二氧化钒薄膜光学特性的实验研究  27-37
  4.1 不同衬底上制备的二氧化钒薄膜相变前后光学特性的测试  27-31
  4.2 连续激光辐照下二氧化钒薄膜热致相变的实验研究  31-33
  4.3 非理想配比对二氧化钒薄膜喇曼散射的影响  33-36
  4.4 本章小结  36-37
第五章二氧化钒薄膜在激光防护上的应用  37-43
  5.1 二氧化钒薄膜的光电特性  38-40
  5.2 二氧化钒薄膜在激光防护上的应用前景  40-41
  5.3 存在的问题和解决方法  41-43
结论  43-44
致谢  44-45
参考文献  45-46

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