一、VO_2薄膜制备及电学性能（论文文献综述）
蒋伟[1]（2021）在《新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究》文中认为低维材料在某一维度达到了纳米尺寸,具有不同于传统体材料的特异性质,这类材料在新一代电学器件、光电探测器、电催化以及生物可穿戴等多方面具有潜在的应用前景。在低维度领域,半导体的能带与尺寸具有明显的相关性,比如二维半导体禁带宽度随着厚度的减薄而增大,甚至可以从间接带隙变为直接带隙。根据半导体能带理论,一般把禁带宽度小于载流子室温热能（k T）的十倍（约0.26e V）的低维材料称为低维窄禁带半导体,这类半导体可对红外辐射实现有效探测,是新型红外探测器的重要发展方向之一。然而,这类低维窄禁带半导体材料仍面临难以大面积制备,与传统材料工艺难以集成等问题。本文从材料、器件结构优化和功能集成入手,研究了窄禁带半导体材料的制备,材料与金属的接触特性以及多工作模式的宽光谱红外探测器。本论文内容主要分为以下3个部分:1.二维Pt Se2的大面积可控制备及其电学性能研究。首先利用高温硒化的方法制备了大面积、厚度可控的Pt Se2薄膜,同时引入金属掩模一步实现了Pt Se2的阵列图案,规避了刻蚀和转移等工艺过程可能对材料产生的影响。通过Raman、TEM、XPS、XRD等方式对薄膜进行了物性表征,确认其化学计量和良好的结晶性,并基于不同厚度的薄膜制备了场效应晶体管。晶体管的转移特性随材料厚度的减薄依次表现为金属性（6 nm）,p型（4.7 nm）和双极型（1.6 nm）半导体特性。其中4.7 nm厚度的Pt Se2薄膜晶体管具有6.2 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率以及5×103的开关比。2.纳米尺度Te的制备及其晶体管电学特性研究。利用物理气相沉积的方式制备了Te纳米线和纳米片,在制备器件过程中利用Pd作为接触金属,可以在热作用下与Te合金化从而形成End-bonded接触,这种接触模式相比于边缘接触具有更好的载流子注入和输出特性。在End-bonded接触的Te晶体管中,通过背栅静电调控即可实现对Te沟道中的载流子的有效简并或耗尽,当载流子被耗尽时,该晶体管可以实现可见光至近红外光的高灵敏探测。另外,当Sc作为接触金属时,Sc原子会扩散到Te器件的整个沟道中,在偏压的作用下,Sc原子发生氧化还原反应生成Sc离子,并在Te的晶体结构中来回迁移,可在接触区域形成多空位的碲钪化合物,从而使器件的输出特性实现高阻态与低阻态的有效切换,并基于此构建了高开关比的Te纳米棒晶体管,Te基存储器件以及可编程的Te基逻辑功能器件。3.VO2-二维材料异质结型多模式光电探测器。VO2是传统测辐射计的核心功能材料,具有典型的温度敏感特性,同时也是一种窄禁带半导体,可用于光子型探测。该部分工作,利用低维的VO2薄膜和二维半导体Mo Te2纳米片构建了范德华异质结结构,将光伏效应与测辐射热效应结合在同一个器件中,实现了热探测和光子型探测功能。此外,考虑到二氧化钒具有略高于常温的金属-绝缘体相变特性,该器件可以实现p-n结光伏型探测,测辐射热计和肖特基结光电探测三种功能模式,是一类新型的多功能多模式光电探测器件。此类异质结型探测器具有探测率高、响应速率快及响应波段宽等特点,且可以与目前氧化钒类的红外探测器工艺相集成。本论文从基础材料制备出发,制备了大面积二维半导体薄膜和一/二维原子晶体,研究了低维材料和不同金属的接触特性以及低维半导体的光电特性,研制了一种具有多种功能模式的宽光谱光电探测器,为低维材料在新一代光电子器件的应用提供了新途径、新依据和新思路。
郭佳兴[2]（2021）在《MoS2/VO2异质结的制备及初步电学性能研究》文中研究表明二硫化钼（MoS2）作为继石墨烯发现后的又一类二维材料,不仅具有与石墨烯类似的层状结构,还具有天然的带隙可调特性（从体材料的间接带隙1.3 e V转变到单层的直接带隙1.8 e V）。由于其优异的半导体性质,因此在场效应晶体管、光电探测器等方面表现出了巨大的应用潜力。二氧化钒（VO2）薄膜在68℃左右会产生半导体-金属相变,从单斜相转变为四方金红石相,同时伴随着光电性能的改变,使其在光电器件方面有着潜在的应用。本文通过高温热解法制备大面积高质量MoS2薄膜,并通过PMMA辅助转移成功实现了MoS2/VO2异质结的制备。（1）在SiO2/Si基片上制备了（NH4）2MoS4前驱体薄膜,研究了溶液的浓度、不同的转速以及聚乙烯醇（PVA）的添加对前驱体薄膜的影响;通过管式炉热解制备得到MoS2薄膜,研究高温热解条件对MoS2含量和结晶性的影响。在制备（NH4）2MoS4过程中,随着溶液的浓度和旋涂时的转速增加,SiO2/Si基片上的（NH4）2MoS4颗粒逐渐产生团聚,但是难以形成连续的薄膜;通过在前驱体溶液中添加PVA作为粘结剂,旋涂后成功实现了连续的（NH4）2MoS4薄膜。然后将（NH4）2MoS4薄膜放入管式炉热解,在热解过程中,在常压条件下通入10%H2/Ar,并添加S粉额外硫化可以得到高质量的MoS2薄膜。所制备的少层MoS2薄膜具有良好的结晶性和层状结构,并可实现大面积的薄膜转移。（2）采用磁控溅射在SiO2/Si基片上制备了VO2薄膜,并通过管式炉退火提高VO2的结晶性。研究了不同的靶材、溅射过程中氧气的流量、退火的温度和时间对制备VO2薄膜的影响。采用金属V靶制备的薄膜主要为V2O5,退火后表面粗糙,难以得到纯相的VO2。采用VO2靶制备薄膜时,随着溅射过程中氧气流量增大,薄膜氧含量增多;随着退火温度增大,薄膜结晶性增强,并从VO2（B）转变为VO2（M）。结果表明,当溅射氧气流量为1 sccm时制备的样品,经过500℃真空（气压为10 Pa）高温退火1 h后得到的VO2（M）薄膜表现出最好的相变行为,其相变前后电阻率变化约为2.5个数量级。（3）采用PMMA辅助转移制备MoS2/VO2异质结。转移后的MoS2薄膜保持了大面积连续的状态,没有明显的裂痕;I-V特性曲线呈线性,表明Ag电极与薄膜接触良好,接触电阻较小。电学测量表明MoS2/VO2异质结具有明显的整流特性,但是可能由于杂质和缺陷的关系,VO2相变前后对MoS2/VO2异质结的整流特性没有明显的影响。
陆青监[3]（2021）在《范德瓦尔斯基底二氧化钒薄膜的制备及其性能研究》文中指出二氧化钒（vanadium dioxide,VO2）是一种二元金属氧化物相变材料。当VO2发生绝缘-金属转变（metal-insulation,MIT）时,VO2的电学性能、光学性能、热学性能及磁学性能也会随着相变的发生而产生巨大的变化。此外,VO2的相变具有良好的可逆性,且VO2相变温度为68℃（340 K）。在众多氧化物相变材料中,VO2的相变温度是最接近室温的。近些年来,随着人工智能时代的发展和人们对美好生活的追求,目前传统的微电子器件已经不能满足人们的期待,这对研究人员提出了新的挑战。目前,柔性化微电子器件被认为是一种可行的方案,这一方案最直接的方式就是将传统器件实现柔性化,并将传统微电子器件的良好性能带到柔性化的微电子器件之中。针对VO2薄膜的柔性化问题,可以使用转印工艺将VO2薄膜从传统基底上转印到柔性基底,但工艺不稳定,操作难度大,难以大规模制造;此外,还可以使用脉冲激光沉积的方式在云母上生长VO2薄膜,然后进行机械剥离,但是脉冲激光沉积（pulsed laser deposition,PLD）价格高、对设备环境要求高,导致生产成本过高,难以实现产业化。与此同时,在电子器件柔性化、微小化之后,器件的功耗与散热将成为一个新的挑战。此时,组成器件的材料的热学性能将成为重要的关注点,特别是材料的热导率,它与散热息息相关。这就要求科研人员尽可能地测量出材料真实的热导率。针对以上问题,本文通过引入种子层的方式使用高分子辅助沉积（polymer assisted deposition,PAD）在氟晶云母上生长质量更好的VO2薄膜,并对VO2薄膜相变前后的瞬态热学性质进行研究。为此,本文首先通过将原浓度的前驱体溶液稀释到原浓度20%后旋涂在氟晶云母上并进行高温退火形成种子层,然后在种子层上旋涂原浓度的前驱体溶液并进行高温退火得到VO2薄膜。接着使用X射线、原子力显微镜、扫描电镜、光电子能谱、拉曼图谱等表征手段对VO2薄膜进行表征,然后分别测量没有引入种子层和引入种子层生长得到VO2薄膜的电学性能,并对比它们之间的差别。最后得知种子层的引入能改善VO2薄膜地质量。为了探究VO2薄膜相变前后的瞬态热学性能,通过多次旋涂前驱体溶液和高温退火结晶的方式得到4组不同厚度的VO2薄膜。首先,测量4组VO2薄膜的相变温度,以此来确定瞬态热学性能的测试温度。然后测量了VO2薄膜的热学性能的热扩散曲线并对结果进行归一化、拟合得到VO2在相变前后的热导率。最后针对金属相VO2薄膜的热能传输方式进行简要的讨论。在引入VO2种子层使用PAD方法沉积的方式生长VO2薄膜的研究中发现,在引入VO2种子层后可以明显使VO2薄膜的晶粒增大和缺陷减少、促进VO2薄膜的层状生长以及提升VO2薄膜的电学性能,有利于得到质量更好的VO2薄膜。在对VO2薄膜相变前后的瞬态热学研究过程中,当VO2薄膜厚度超过100 nm时,可以利用比蓝宝石热导率更低的云母作为基底,且使用无金属反射层时域热反射法测量VO2薄膜的热导率,这样可以避免VO2薄膜与金属反射层之间产生的界面热阻的影响,得到更贴近于VO2薄膜本身实际热导率的结果,同时也可以直接使用软件Thermal Analysis for Thin Films读取得到热导率。
徐雯[4]（2021）在《钽元素掺杂氧化钒薄膜的制备及相变性能研究》文中指出作为一种在光、电、热等激励条件下均能够发生绝缘体相到金属相的可逆性相变（Metal-Insulator Transition,MIT）的功能性材料,二氧化钒（VO2）薄膜相变前后在电学、光学方面均有明显的开关特性。基于其特性,氧化钒薄膜被广泛应用于智能窗、光开关和调制等领域。然而,一般情况下制备所得的VO2薄膜存在着热滞回线宽度普遍大于10℃,且相变温度（60℃）与室内温度（30℃）仍相差达30℃等问题,使其不能很好地直接应用于大多数领域。因此,使得根据具体应用需求相应地调控VO2薄膜的MIT性能更为必要。基于VO2薄膜在THz调制领域的应用潜力,仅仅提高薄膜的调制幅度而舍弃优化其回线宽度或者相变温度等参数并不可行,还需要薄膜有更低的相变温度、更窄的回线宽度等。基于此难题,本论文主要展开了以下工作:（1）考虑到高价离子掺杂可以降低VO2薄膜的相变温度、缩窄薄膜的回线宽度,研究分析高价态过渡金属Ta5+掺杂对VO2薄膜相变性能的影响。通过测试样品在远红外波段的透过率,发现随着Ta5+掺入含量的增加,VO2薄膜的回线宽度变窄,相变温度降低,同时远红外/THz波段的光学调制幅度小幅度地降低。当Ta元素掺杂含量为0.71%时,掺杂VO2薄膜的相变温度降低到37.5℃,回线宽度缩窄至1.03℃,同时其THz调制幅度保持在64.2%,该薄膜更适合应用于THz调制器件。（2）在制备VO2薄膜的过程中对制备工艺条件有较高的要求,工艺参数的不同对VO2的生长、结晶和相变特性有着极为重要的影响。为了更好地研究Ta5+掺杂VO2薄膜的MIT性能,选择溅射时间、反应氧含量和基片温度作为可调控参数,研究分析其对Ta5+掺杂VO2薄膜MIT特性的影响。（3）W6+作为能够显着地降低VO2薄膜相变温度的离子,考虑在掺入Ta元素的基础上掺入W元素,分析Ta/W共掺对VO2薄膜MIT性能的影响。在样品TW3-TW6中制备了Ta、W两种元素共掺的VO2薄膜,其中样品TW4在掺入Ta元素的基础上掺入W元素,进一步降低了VO2薄膜的相变温度,获得了回线宽度为1.19℃、相变温度为30.83℃、光学调制深度保持在82.49%的优异MIT性能的VO2薄膜。
赵柯洋[5]（2020）在《甲胺铅碘薄膜的光电子特性及其高性能光电探测器研究》文中研究表明光电探测器是一种可以将光信号转换为电信号的器件,被广泛运用于工业控制、光通信、医疗影像、环境监测及航空航天等诸多领域。近年来,有机-无机杂化钙钛矿尤其是最具代表性的CH3NH3PbI3展现出了优异的光学和电学特性。其禁带宽度约为1.55 eV,可见光范围内的光吸收系数高达104～105 cm-1,载流子寿命长达102～103 ns,且拥有良好的机械柔韧性,适合用于光电子器件的制备。大量的研究也表明CH3NH3PbI3光电探测器能够拥有优异的光电检测能力,且在透明、柔性等方面具备独特的优势。因此,在现有基础上更加深入地研究CH3NH3PbI3的光学与电学特性、进一步优化和提高器件性能和稳定性、以及提出新的器件结构都是十分必要的。半导体材料的光学常数、禁带宽度、乌尔巴赫带尾对器件的性能有着至关重要的作用,然而现有的研究大多着眼于这些参数在CH3NH3PbI3成膜之后随环境温度的变化,而缺乏前驱体温度对薄膜光学特性的影响,我们需要对此有更深刻的认识。第二,在常见的改善光电探测器的性能及稳定性的手段中,利用其它材料进行复合已被证明是一种行之有效的方式。在对CH3NH3PbI3薄膜的物理和化学特性有着充分研究的基础上,我们可以选择适当的材料和工艺来构建异质结,从而提高器件性能和稳定性。第三,自驱动型光电探测器可基于多种原理进行制备,在保证器件性能的前提下,寻求工艺更加简单、成本更为低廉的方式来构建CH3NH3PbI3光电探测器,能够使其应用场景更加多元化,更好的满足不同层次的需求。本文的主要研究内容和创新之处包括:（一）采用蒸发-浸泡法,在Si/Al2O3衬底上利用不同温度的前驱体（30℃、50℃、70℃、90℃）分别制备了厚度约为140 nm的CH3NH3PbI3薄膜。通过椭圆偏振光谱深入研究了前驱体温度对CH3NH3PbI3薄膜的折射率、吸收系数、禁带宽度、乌尔巴赫带尾和介电函数的影响。在0.496～4 eV光子能量范围内测试了所制得样品的椭圆偏振光谱并进行拟合,提取了CH3NH3PbI3薄膜的光学常数、吸收系数和介电函数并进行了讨论分析。研究发现,前驱体溶液的温度会极大地影响薄膜的折射率、吸收系数和介电函数。当前驱体温度为30℃、50℃、70℃和90℃时,利用Tauc-plot法得出的CH3NH3PbI3薄膜带隙,其值分别为1.594 eV、1.577 eV、1.516 eV和1.634 eV。而随着前驱体温度的升高,乌尔巴赫能量从107 meV变化到129 meV,表明CH3NH3PbI3薄膜的缺陷、杂质和无序程度也明显受到前驱体温度的影响。其中,70℃前驱体所制备的薄膜样品具有最适于制备太阳能电池的禁带宽度。该研究结果表明了调整前驱体温度能够有效地调节钙钛矿材料的光学常数、带隙和乌尔巴赫带尾能量,有助于了解钙钛矿薄膜的制备过程对其内在物理性质的影响,为构建基于CH3NH3PbI3薄膜的光电子器件提供理论参考。（二）采用溶胶凝胶法制备了CH3NH3PbI3/IDT-BT复合薄膜,对其进行了材料表征。而后构建了光电导型的CH3NH3PbI3/IDT-BT/Mo O3光电探测器,并研究了其电学性能。通过电子扫描显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等表征手段确认了聚合物IDT-BT有效地填补修复了CH3NH3PbI3的晶界并实现了对CH3NH3PbI3层的覆盖。CH3NH3PbI3/IDT-BT薄膜保持着高的光吸收能力,且在590 nm～710 nm波长范围相对于CH3NH3PbI3有所增强。所制备的CH3NH3PbI3/IDT-BT/Mo O3光电导型光电探测器具有优异的性能,其响应时间小于7 ms,开关比大于3×104,响应率达到11.6 A W-1,探测度达到5.2×1013Jones。这主要由三方面原因造成:IDT-BT的涂覆减少了光生电子-空穴对的复合中心;IDT-BT和Mo O3的能带与CH3NH3PbI3薄膜相匹配,有利于光生空穴的传输,且提高了光生电子-空穴对的分离效率;最后,Mo O3能够显着抑制暗电流。在该结构中,由于IDT-BT层能将CH3NH3PbI3与氧气和水隔绝开来,使得器件的稳定使用寿命超过了20天。（三）构建了基于不对称Au电极的CH3NH3PbI3薄膜自驱动光电探测器和基于CH3NH3PbI3/VO2复合薄膜的自驱动型光电探测器,研究了其电学特性,并分析讨论了自驱动效应形成的原因。由于热蒸发过程中的热效应作用,在右侧顶端电极的制备过程中,一些Au颗粒会渗入到钙钛矿膜中。而对于左侧底部Au电极,由于仅仅是将CH3NH3PbI3薄膜旋涂在其上方,不会产生扩散效应,这使得两侧电极同薄膜的接触呈现出了不同的状态。且由于部分光照透过了钙钛矿层,降低了底电极和甲胺铅碘的界面处肖特基势垒。这都使得两个电极处的肖特基势垒高度不一致,从而形成了内建电场。电学测试表明,我们所构建的基于不对称Au电极自驱动CH3NH3PbI3光电探测器拥有良好的性能,其暗电流低至约3 p A。以在功率密度为2.92 m W cm-2的635 nm光照下的数据为例,其响应度、探测度和外量子效率分别为10 m A W-1、2.88×1011 cm Hz1/2W-1和2.1%,开关比则高达104。更为重要的是,以上性能的实现并不需要空穴传输层或者电子传输层,也无需预加外部电场对器件进行极化处理,极大的简化了工艺流程并节约了成本。在100 K～360 K的温度范围内研究了CH3NH3PbI3/VO2光电探测器的电学特性随温度变化的规律。测试结果表明CH3NH3PbI3/VO2光电探测器的光电流随温度的升高而增大。而器件的暗电流在低温下与光电流方向相反,且呈现出先增大后减小的趋势;当温度高于306.3 K时,转变为与光电流同向,并随着温度的升高而急剧增大。以室温下,以100μW cm-2的650 nm光照条件为例,其光电流约为32 n A,响应度达到448 m A W-1,高于所有已见报道的基于CH3NH3PbI3薄膜的自驱动型光电探测器。利用电学测试和表面形貌表征等手段得知其自驱动效应是由于旋涂造成的钙钛矿薄膜不均匀所致。
邓兴[6]（2020）在《柔性VO2薄膜的制备、相变调控及其应用研究》文中认为随着电子工业的飞速发展,可穿戴、低能耗以及环境友好的柔性电子材料引起人们越来越多的关注。二氧化钒（VO2）以其快速、可逆及多刺激响应的相变行为,在智能窗、光电开关、光存储、红外敏感元件及红外激光保护等领域具有广泛的应用前景。柔性VO2薄膜与器件的开发可进一步促进柔性电子材料的发展,且有可能在下一代柔性电子器件中扮演重要角色。但是高质量VO2薄膜的制备往往需要较高的生长温度,导致无法将其直接沉积在常用的柔性有机聚合物衬底上,从而阻碍了其在柔性电子材料中的应用。针对上述问题,本研究以VO2为研究对象,旨在常规的高温沉积方法下制备出高结晶质量的柔性外延VO2薄膜,并通过对其性能的表征及有效调控,挖掘其在低能耗、柔性可弯曲以及多功能的柔性光电器件中的应用。主要研究内容及成果如下:1.采用脉冲激光沉积手段,通过范德瓦尔斯（vdW）外延生长,在550℃及450℃的沉积温度下,分别于柔性天然云母片衬底上制备出结晶良好的M相VO2和B相VO2薄膜。M相VO2薄膜展现出具有～3个数量级电阻突变的优异相变特性。弯曲（弯曲半径8 mm和6 mm）与平整状态下基本一致的金属-绝缘体（MI）转变体现了该柔性薄膜优异的弯曲稳定性。另外,由于VO2与云母片之间通过很弱的vdW键相结合,故可通过湿法将云母片与VO2薄膜分离,从而获得完全自支撑的且性能优异的VO2薄膜。高质量且性能稳定的柔性VO2薄膜的成功制备,为其在柔性电子器件中的应用奠定了坚实的基础。2.在上述生长的M相VO2外延薄膜的基础上,以固态的柔性离子凝胶为栅介质层,进一步制备出了透明柔性双电层薄膜晶体管。在较小栅极电压（±4 V）的施加下,实现了电场对VO2薄膜相变连续可逆且非易失的调控。X射线衍射（XRD）、二次离子质谱分析以及理论计算表明,电场对VO2的调控作用不仅来源于栅压下所形成的双电层强电场,同时也来源于电场诱导的H离子于VO2晶格中的插入/移出。利用电场作用下绝缘M相VO2与类金属HxVO2的相互转变,进一步实现了对VO2薄膜光学性能的有效调控（近红外透射率调控范围可达40%）。该柔性双电层薄膜晶体管的设计为VO2薄膜的光电性能提供了一种新的调控手段,可将其应用于柔性智能窗、近红外光电开关以及红外激光防护器件等领域。3.晶体管中电场对M相VO2薄膜的两种调控机制:易失的静电场和非易失的电化学调控,分别很好地对应了神经突触的短时和长时可塑性（STP/LTP）。通过对栅极输入电压脉冲的设计,实现了对生物突触多种功能的模拟,如:双脉冲易化（PPF）、长程增强和抑制（LTP/LTD）以及脉冲频率/时间依赖可塑性（SRDP/STDP）等。在上述研究的基础上,进一步实现了对痛觉感受神经元功能的模拟,比如疼痛阈值、短时疼痛到长时痛疼的转变以及痛觉感受器的敏化特征等。另外,基于VO2薄膜晶体管建立的人工卷积神经网络仿真结果表明,手写数字图片的识别精度可高到95%。本研究为VO2提供了新的应用途径,该柔性VO2薄膜晶体管有望应用于未来可穿戴的高性能类神经网络系统。4.基于离子掺入的电化学反应,对云母片上外延的B相VO2薄膜的电化学储能特性进行了研究。电化学反应的测试结果表明,以B相VO2薄膜作为正极材料的超级电容器表现出高度可逆的充放电性能,其比电容量可达到275 F/g,且其比电容量在1000次充放电循环后的保持率高达78%。同时,XRD结果表明,B相VO2薄膜的晶体结构在充放电过程中（Li离子的插入和移出）以及1000次充放电循环后,都未发生明显的变化。另外,B相VO2薄膜还展现出优异的弯曲稳定性,其电化学性能在500次的弯曲循环后仍然保持良好。具有优异电化学活性的薄膜电极的制备无疑有利于储能器件的微型化与集成化的实现,为高性能柔性储能器件的设计与制备提供了新的思路和选择。
常天赐[7]（2020）在《VO2基功能薄膜的结构设计、可控制备及热致变色性能研究》文中指出二氧化钒（VO2）是一种典型的相变材料,在～68℃发生金属-绝缘体相变（Metal-Insulator Transition,MIT）,并伴随众多物理性能的巨大变化。VO2从低温绝缘态向高温金属态转变的过程中,其电阻率可出现高达5个数量级的下降,并且对红外光表现为从高透过向高反射的变化。利用这些特点,VO2在诸如热致变色智能窗、相变电子器件、光学器件等多个领域获得广泛的应用。薄膜形态是VO2应用的主要方式。利用化学法（如水热法、溶胶-凝胶法等）和物理法（如磁控溅射法、脉冲激光沉积法等）均可获得高质量的VO2薄膜,而其中的磁控溅射镀膜方式,由于设备技术成熟,镀膜参数灵活并易于调控,作为目前制备VO2薄膜的主要方式,被广泛应用于基础研究和产业化应用。但迄今为止,磁控溅射法制备VO2薄膜仍存在以下若干问题:（1）获得性能优良的VO2薄膜通常需将衬底温度保持在400℃以上,使大规模工业镀膜变得非常困难,并无法在高分子类柔性衬底上直接镀膜,大大限制了其应用范围;（2）以传统物理镀膜方式制备的VO2热致变色智能膜,由于材料本身基础性能的局限,很难实现太阳光调节效率(ΔTsol)及可见光透过率(Tlum)的同步提升,无法满足智能窗节能目标需求;（3）处于化合价中间状态的VO2薄膜稳定性较差,在使用环境中易发生性能劣化,导致其服役寿命无法达到实际应用的需求。针对上述问题,本文通过多层膜光学优化设计,获得多种结构的VO2功能薄膜;通过优化磁控溅射法各种参数,实现了VO2薄膜的低温制备并获得在柔性高分子基材上的优良薄膜;针对产业化应用目标和当前国内外研发趋势,着重对其稳定性进行了深入的基础研究。通过上述研究获得如下结论:（1）以Cr2O3作为模板层,在250-350℃的相对低温范围内制备VO2薄膜,可使最终得到的VO2薄膜从介稳态B相到单斜相M相的转变。同时,Cr2O3可起到增透减反层的作用,提升VO2薄膜的光学性能。经膜层优化后,在相对低温（350℃）制备Cr2O3/VO2双层膜结构的低温可见光透过率(Tlum,lt)为46.0%,太阳光调节效率(ΔTsol)可达12.2%;其热致变色性能优于450℃高温下制备的VO2单层薄膜。（2）成功制备具有显着热致相变性能的PI/Cr2O3/VO2柔性薄膜。该柔性薄膜随温度变化表现出超过2个数量级的电阻率变化,约60%的透过率变化（2500 nm波长）,以及约6.7%的太阳光调节效率。同时,该VO2柔性薄膜近乎于无应力状态,其滞回线宽度小于1℃。（3）设计并制备Cr2O3/VO2/Si O2三层膜结构,可实现优异的热致变色性能,其低温可见光透过率Tlum,lt达54.0%,太阳光调节效率(ΔTsol)高达16.1%,为当前VO2基热致变色薄膜的最优值。同时,该膜层结构可实现稳定性的显着提高,在高温高湿加速劣化测试及相变循环测试中,该三层膜结构的热致变色性能未发生显着劣化。结果表明,VO2薄膜的劣化主要表现为V元素的价态从+4价向+5价的转变。（4）使用Hf O2作为保护层材料,设计并制备四种保护结构的VO2薄膜样品,在不同测试环境中对样品的稳定性进行探究。结果表明,VO2薄膜的截面部分可起到加速薄膜劣化的作用。使用Hf O2保护层对VO2薄膜的表面和截面进行包覆,可有效地提高VO2薄膜的稳定性。VO2/Hf O2包覆结构薄膜可在60℃,90%相对湿度的高温高湿环境中稳定服役100天以上,并且在沸水浴实验及热稳定性实验中均表现出稳定性的提升。
刘彩娟[8]（2020）在《二氧化钒复合膜的溅射生长与光电性能研究》文中指出二氧化钒（VO2）在相变温度（68℃）附近会发生单斜结构（M）到金红石结构（R）的可逆转变,并伴随着电学和光学性质的突变,因此在光电开关、智能窗户、微测辐射热计及传感器领域有很大的商业价值。在应用到不同的领域中,VO2薄膜需要满足不同的条件。应用到智能窗领域,VO2需要满足:较低的相变温度,较窄的热致回线宽度,高的可见光透过率及其高的太阳能调制效率。应用到微测辐射热计领域,VO2需要满足:高的电阻温度系数,高的响应率。通常VO2（M）制备温度高（≧500℃）,而亚稳态结构的VO2（B）制备温度较低（≦450℃）。因此本文主要以亚稳态的B相VO2为研究对象,采用射频磁控溅射的方法,在硅片衬底和石英衬底上制备了一系列高质量的VO2（B）薄膜,并通过加入不同性质的缓冲层,实现了VO2特定结构的转变,并提高了薄膜的结晶度与纯度,优化了VO2薄膜的光电性能。通过扫描电镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）对样品的微观结构和物相结构进行表征,利用四探针电阻测试仪和可见-近红外-红外分光光度计测试了样品的电阻与温度,透过率与温度之间的关系。论文主要包括以下几个方面:（1）分析了VO2薄膜的相变特性及结构变化,介绍了几种制备VO2薄膜的方法。采用射频磁控溅射法,通过改变氧氩比,在氧氩比为5 sccm:105 sccm,衬底温度400℃的条件下成功的制备出了VO2（B）薄膜,并沿着（001）晶型择优生长。制得的薄膜晶粒尺寸大小均匀,可重复性高。（2）为了应用于智能窗领域,通过引入Ti O2作为缓冲层,在VO2（B）上制备出VO2/Ti O2/玻璃的复合结构。通过改变Ti O2的厚度,实现B相VO2转变为M相VO2,在缓冲层厚度为50 nm条件下薄膜质量达到最佳。随着缓冲层厚度的增加,相变前后,电阻变化率达到了2.5个数量级,相变温度为66.7℃,热滞回线宽度为7.1℃,可见光透过率达到了55.5%,太阳能调制效率为8.6%,这对应用于智能窗具有深远的意义。（3）进一步发现,V2O3与蓝宝石有相同的刚玉结构,可以实现VO2薄膜的外延生长。在氧氩比为5 sccm:110 sccm,衬底温度400℃的条件下成功的制备出了V2O3薄膜,并沿着（211）晶向择优生长。制得的薄膜晶粒尺寸大小均匀,可重复性高。（4）为了应用于微测辐射热计上,设计了VO2/V2O3/衬底的复合结构。通过分别沉积在硅片衬底与石英衬底上,制备出一系列的复合薄膜,实验结果表明加入V2O3缓冲层后,VO2（B）薄膜的结晶质量得到了增强,其薄膜表面粗糙度降低,同时电阻阻值可以控制在一个较低的范围（20.7 KΩ-40.0 KΩ）,电阻温度系数值由（-2.33%/K）达到了（-3.24%/K）,满足微测辐射热计的要求。因此V2O3可以作为缓冲层,达到提高VO2（B）薄膜的性能要求,对应用于热敏微测辐射热计提供了实验依据。
管欢[9]（2020）在《二氧化钒薄膜相变温度的调控研究》文中进行了进一步梳理VO2在68℃发生半导体-金属可逆相变,相变前后其晶体结构会由单斜结构变成四方金红石结构,相变过程还伴随着光学和电学等性质的突变。VO2的相变可以通过光辐照、电场、热和应力等多种外界激励驱动,其相变性能会随着制备条件、掺杂和膜层匹配的不同发生变化,有望被广泛应用于智能窗、光电转换开关、红外激光防护、传感器和信息储存等领域,因此,VO2是一种具有重要发展前景的相变材料。对很多的应用而言,二氧化钒68℃的相变温度显得过高。为了克服传统掺杂工艺在降低其相变温度时相变性能劣化的缺点,本论文将探索采用在非掺杂VO2薄膜表面镀制重掺杂VO2超薄层,然后再进行后退火的方法,以得到具有良好相变性能低相变温度VO2薄膜的可行性,具体研究了本征VO2层厚度、退火温度、重掺杂超薄层厚度、退火气氛以及保护层等工艺参数对直流脉冲反应磁控溅射VO2薄膜相变温度及相变性能的影响。为了研究Cr重掺杂层对不同厚度VO2薄膜的相变温度及光电性能的影响,常温下在不同厚度VO2薄膜表面利用Cr和V直流反应共溅射制备15s的Cr重掺超薄层,然后将所得的样品在300℃下退火30min。实验结果表明,不同厚度未掺杂VO2薄膜样品的相变温度在51℃～59℃,Cr掺杂后有相变样品的相变温度均降至35℃附近。沉积时间为0.5h的VO2薄膜样品相变特性基本完全消失,1h样品相变性能也明显减弱,而2.5h样品可见光透射率仅为50.99%。当VO2的沉积时间为2h时,Cr重掺杂的VO2薄膜的相变温度为36.4℃,其在可见光波段的透射率为54.10%,能量调制率为10.1%。以上结果说明,本征VO2层太薄或太厚均不适合采用该方法掺杂降低相变温度。分别研究了退火温度、Cr重掺杂层的厚度以及退火气氛等Cr重掺杂层制备工艺对Cr掺杂VO2薄膜相变温度的影响。实验结果表明,随着退火温度升高,相变温度变低,但是相变性能略有劣化。当退火温度为300℃时,所制备的Cr掺杂VO2薄膜的相变温度降低至35℃附近,同时保持优异的相变特性,是较合适的退火温度。Cr掺杂层厚度的不同会导致Cr原子掺杂量不同,随着掺杂层厚度的增加,相变温度逐渐有效降低,可见光透射率也逐渐降低,掺杂层过厚时虽然相变温度降低明显,但可见光透射率损伤严重。当Cr重掺杂层的沉积时间为15s时,VO2的相变温度是32.5℃,是较合适的重掺杂层厚度。真空、氩、氩氧不同气氛下退火结果比较表明,2Pa氩气氛围下退火时,VO2的相变温度为30.5℃,并保持良好的相变性能,同时掺杂前后的可见光透射率改变较小。重掺杂层退火先后顺序对VO2/TiO2复合薄膜影响实验结果表明,重掺杂层后退火工艺制备得到的TiO2/VO2复合薄膜,不仅可以将VO2的相变温度由57.3℃降低至50.9℃,还保持了其较高的可见光透射率,同时实现保护作用。
周跤焰[10]（2020）在《二氧化钒薄膜的制备、掺杂改性及其光电器件研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着数字产业的兴起和智能设备的普及,半导体制造和超大规模集成电路产业迅猛发展,将硅基半导体技术推向高潮,元器件特征尺寸逐步缩小至5 nm,向3 nm迈进。但是,不断缩小的特征尺寸不仅挑战着物理学的极限,也带来诸多的寄生问题,如短沟道效应、漏致势垒降低效应、栅对沟道区控制能力衰退以及较大的泄漏电流和功耗等,制约着Moore定律的进一步发展。为了解决这些问题,研究人员们一方面在现有基础上,通过优化或者重新设计器件结构,升级制备工艺等方式来缓解和平衡诸多矛盾。另一方面,试图通过开发新型的高性能半导体材料,部分甚至全部取代如今的硅基半导体。其中,具有金属-绝缘相变特性（Metal-Insulator Transition,MIT）的氧化物半导体材料,特别是二氧化钒（VO2）这一典型的强关联电子材料,因其最接近室温的相变温度(TMIT),剧烈的电阻率和红外透射率突变等特性受到科研人员的关注,而且还可与电子开关、存储器件、智能窗户和光电探测器等应用相兼容。鉴于此,本论文以VO2为研究对象,探究薄膜制备工艺和元素掺杂对VO2相变特性的影响,同时拓展其在光电领域的应用,具体研究内容包括:（一）利用脉冲激光沉积技术辅以热退火工艺,在不同衬底上成功制备了高质量的VO2薄膜。系统研究了所制得的VO2薄膜晶体结构、金属-绝缘相变特性等物理性质,以及衬底对其影响,进一步探究了VO2薄膜的电控相变特性。成功制备高质量的VO2薄膜是研究的难点,也是开展后续性能和应用探究的基础,薄膜的质量和物理特性与工艺参数的控制,以及衬底的选择息息相关。本实验利用脉冲激光沉积技术,辅以热退火工艺在两种完全不同的衬底（（0001）Al2O3和SiO2/p+-Si）上均成功制得了高质量的纯相VO2薄膜,金属-绝缘相变温度都在343 K附近,相变时电阻变化值达3-4个数量级,说明衬底并不影响薄膜的物理特性,该制备工艺具有普适性。此外,基于VO2薄膜二端器件的电控相变研究表明,电场的作用随着沟道长度缩短而逐渐显着,这有利于进一步了解VO2的电致相变特性。（二）利用上述的制备工艺成功制得了V1-xWxO2（0.16≤x≤0.20）薄膜。系统研究了W重掺杂对VO2金属-绝缘相变特性的影响,并进一步分析了带间电子跃迁和轨道结构在W重掺杂作用下的演化过程。具有金属-绝缘相变（MIT）的VO2被认为是光电子类应用的热门材料。但是,其略高于室温的相变温度(TMIT)还是限制了应用的范围。本实验,通过脉冲激光沉积技术制备了高质量的V1-xWxO2薄膜,实现对TMIT的调控。利用变温透射光谱和变温Raman光谱发现,在0.16≤x≤0.20的范围内,当W掺杂浓度增加时,TMIT从241 K增加至279 K。通过拟合变温透射光谱,进一步研究了V1-xWxO2薄膜的带间电子跃迁和轨道结构演化。同时,借助第一性原理计算,提出了一种有效的轨道结构理论来解释这一独特现象。当W掺杂浓度增加时,π*和d‖轨道逐渐向π轨道偏移。并且,在绝缘态下,π*和d‖轨道之间的能带带隙逐渐缩小。带隙的变窄,抑制了金属-绝缘相变。此外,在金属态下,π*和d‖轨道的重叠成分增加,掺杂电子随着W掺杂浓度的增加进一步地占据π*轨道。这使得Mott绝缘态更为稳定,进一步提高了TMIT。该研究提供了一种利用轨道结构演化来调控TMIT的实用方法,并且有助于开发潜在的VO2基光电子器件。（三）利用上述的制备工艺,辅以机械剥离成功制得了GaSe/VO2范德华异质结。系统研究了其高性能的整流和光电响应特性,并探究了金属-绝缘相变对光电响应行为的调控作用。范德华（vdW）异质结构,将二维（2D）材料与各种功能材料集成在一起,以其灵活性和高性能为下一代光电技术提供了一种特殊的研究平台。但是,与强关联电子材料相结合的范德华异质结迄今为止并不多见。本实验,探索了一种基于GaSe/VO2混合维度范德华异质结的新型温度敏感光电探测器。与之前所报道的器件相比,我们的光电探测器具有更为出色的性能。在405 nm激光照射下,外量子效率高达109.6%,并且具有最高的响应率(358.1 mA·W-1)。同时,我们的异质结器件在VO2与GaSe的相互作用下,突破了单一材料的局限性。器件的光电响应特性对温度高度敏感,并可在临界温度值下被关断。这是因为VO2的金属-绝缘相变控制着异质结界面特殊的能带结构演化,进而调控了光电响应行为。这项研究阐述了利用强关联电子材料调控二维材料的手段,为开发高性能和特殊的光电子应用铺平了道路。
二、VO_2薄膜制备及电学性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、VO_2薄膜制备及电学性能（论文提纲范文）
（1）新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 红外探测器 |
| 1.1.1 光子型探测器 |
| 1.1.2 光热型探测器 |
| 1.1.3 红外探测器的发展史和发展现状 |
| 1.1.4 红外探测器的发展趋势 |
| 1.2 低维材料 |
| 1.2.1 零维材料及其光电探测器 |
| 1.2.2 一维材料及其光电探测器 |
| 1.2.3 二维材料及其光电探测器 |
| 1.3 基于低维材料的新型光电探测器 |
| 1.4 本论文的研究意义和主要内容 |
| 第2章 PtSe_2薄膜的大面积制备与器件研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 PtSe_2 薄膜的制备 |
| 2.3 PtSe_2 薄膜的表征 |
| 2.3.1 PtSe_2薄膜的Raman光谱表征 |
| 2.3.2 PtSe_2薄膜的XRD和 XPS表征 |
| 2.3.3 PtSe_2 薄膜的TEM表征 |
| 2.4 PtSe_2 薄膜的电学特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低维窄禁带半导体与金属的接触研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 低维Te单晶的制备 |
| 3.3 低维Te单晶的表征 |
| 3.4 Pd与Te形成的合金化接触 |
| 3.5 End-bonded接触型Te器件的电学性能与光电性能 |
| 3.6 Sc与Te形成的阻变型接触 |
| 3.7 阻变接触型Te器件的电学性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于低维窄禁带半导体的多功能光电探测器 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 VO_2/MoTe_2异质结器件的制备和表征 |
| 4.2.1 VO2 的制备与表征 |
| 4.2.2 VO_2/MoTe_2异质结器件的制备 |
| 4.2.3 VO_2/MoTe_2异质结器件的电学特性 |
| 4.3 VO_2/MoTe_2异质结器件的光电性能 |
| 4.3.1 p-n结型探测模式 |
| 4.3.2 测辐射热计工作模式 |
| 4.3.3 肖特基结探测模式 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）MoS2/VO2异质结的制备及初步电学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构 |
| 1.2.1 晶体结构 |
| 1.2.2 能带结构 |
| 1.3 MoS_2 的性能 |
| 1.3.1 光学性能 |
| 1.3.2 电学性能 |
| 1.3.3 机械性能 |
| 1.3.4 磁学性能 |
| 1.4 应用背景 |
| 1.4.1 润滑 |
| 1.4.2 催化 |
| 1.4.3 场效应晶体管 |
| 1.4.4 光探测器 |
| 1.4.5 其他应用 |
| 1.5 制备方法 |
| 1.5.1 微机械剥离法 |
| 1.5.2 化学剥离法 |
| 1.5.3 化学气相沉积法 |
| 1.5.4 高温热解法 |
| 1.6 研究现状 |
| 1.7 研究内容及研究意义 |
| 2 样品的制备及表征方法 |
| 2.1 实验试剂及材料 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 MoS_2/VO_2 异质结的制备 |
| 2.3.1 MoS_2 薄膜的制备 |
| 2.3.2 VO_2 薄膜的制备 |
| 2.3.3 MoS_2 薄膜的转移 |
| 2.3.4 电极的制备 |
| 2.4 样品的表征 |
| 2.4.1 掠入射X射线衍射分析(GIXRD) |
| 2.4.2 场发射扫描电子显微镜和能谱分析(SEM、EDS) |
| 2.4.3 变温电阻率分析(RT) |
| 2.4.4 光学显微镜分析(OM) |
| 2.4.5 原子力显微镜分析(AFM) |
| 2.4.6 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 2.4.7 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.8 电学性能分析(I-V) |
| 3 二硫化钼薄膜的制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (NH_4)_2MoS_4 薄膜的制备 |
| 3.2.1 转速对(NH_4)_2MoS_4薄膜的影响 |
| 3.2.2 浓度对(NH_4)_2MoS_4薄膜的影响 |
| 3.2.3 PVA的添加对(NH_4)_2MoS_4薄膜的影响 |
| 3.3 PVA对 MoS_2薄膜形貌的影响 |
| 3.4 MoS_2 薄膜的XPS分析 |
| 3.4.1 真空热解 |
| 3.4.2 常压热解 |
| 3.4.3 额外硫化 |
| 3.5 MoS_2 薄膜的拉曼光谱分析 |
| 3.6 MoS_2 薄膜的TEM分析 |
| 3.6.1 形貌分析 |
| 3.6.2 电子衍射分析 |
| 3.6.3 截面分析 |
| 3.6.4 高分辨分析 |
| 3.7 MoS_2 薄膜的转移 |
| 3.7.1 MoS_2 薄膜的转移方法 |
| 3.7.2 转移后的MoS_2薄膜形貌分析 |
| 3.8 MoS_2 薄膜的UV-Vis分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 二氧化钒薄膜的制备及电学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属V靶制备VO_2 薄膜 |
| 4.2.1 氧气流量对薄膜物相的影响 |
| 4.2.2 退火时间对薄膜物相的影响 |
| 4.2.3 退火温度对薄膜物相的影响 |
| 4.2.4 VO_2薄膜的电学性能分析 |
| 4.3 VO_2 靶制备VO_2 薄膜 |
| 4.3.1 氧气流量对薄膜物相和形貌的影响 |
| 4.3.2 退火温度对薄膜物相和形貌的影响 |
| 4.3.3 VO_2 薄膜的EDS分析 |
| 4.3.4 VO_2 薄膜电学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 二硫化钼/二氧化钒异质结的制备及电学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MoS_2/VO_2 异质结的制备 |
| 5.2.1 MoS_2/VO_2异质结形貌分析 |
| 5.2.2 MoS_2/VO_2 拉曼光谱分析 |
| 5.3 电极的制备 |
| 5.4 MoS_2 薄膜的电学性能分析 |
| 5.5 VO_2 薄膜的电学性能分析 |
| 5.6 MoS_2/VO_2异质结的电学性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）范德瓦尔斯基底二氧化钒薄膜的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作背景与意义 |
| 1.2 VO_2 材料国内外研究进展 |
| 1.2.1 VO_2的晶体结构及相变理论 |
| 1.2.2 VO_2 薄膜的制备方法 |
| 1.2.3 VO_2 薄膜的应用 |
| 1.3 准范德瓦尔斯生长理论及研究进展 |
| 1.3.1 准范德瓦尔斯生长理论 |
| 1.3.2 准范德瓦尔斯生长研究进展 |
| 1.4 VO_2材料的热学性质研究进展 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 二氧化钒薄膜的制备 |
| 2.1 VO_2 薄膜的制备 |
| 2.1.1 前驱体溶液的制备 |
| 2.1.2 基片处理与前驱体溶液的旋涂 |
| 2.1.3 退火处理 |
| 2.2 VO_2 薄膜种子层的制备 |
| 2.3 不同厚度VO_2薄膜的制备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 种子层对二氧化钒薄膜准范德瓦尔斯生长的影响 |
| 3.1 PAD生长VO_2薄膜的参数优化 |
| 3.2 VO_2 薄膜的表征分析 |
| 3.2.1 VO_2 薄膜的物相分析 |
| 3.2.2 VO_2薄膜的元素组成及价态分析 |
| 3.2.3 VO_2薄膜的变温拉曼分析 |
| 3.2.4 VO_2薄膜的表面形貌分析 |
| 3.3 VO_2 薄膜的电学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 二氧化钒薄膜瞬态热学性能的研究 |
| 4.1 纳秒级脉冲激光热反射仪简介 |
| 4.2 不同厚度VO_2薄膜的R-T曲线 |
| 4.3 不同厚度VO_2薄膜瞬态热学性质测试 |
| 4.4 不同厚度VO_2薄膜热学特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 论文工作的主要创新点 |
| 5.3 后续工作和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）钽元素掺杂氧化钒薄膜的制备及相变性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化钒薄膜的应用 |
| 1.2.1 智能窗 |
| 1.2.2 非制冷红外探测器 |
| 1.2.3 太赫兹调制 |
| 1.2.4 其他方面的应用 |
| 1.3 VO_2薄膜在THz波段调制的研究现状 |
| 1.4 论文的选题意义以及主要工作安排 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 论文的主要内容和工作安排 |
| 第二章 氧化钒薄膜的制备、测试与表征 |
| 2.1 氧化钒薄膜的制备 |
| 2.1.1 衬底基片准备 |
| 2.1.2 制备氧化钒薄膜 |
| 2.2 薄膜微观结构、性能表征 |
| 2.2.1 台阶仪 |
| 2.2.2 拉曼光谱仪 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.4 X射线衍射仪 |
| 2.2.5 扫描电子显微镜 |
| 2.3 薄膜宏观MIT性能测试 |
| 2.3.1 四探针测试仪 |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Ta元素掺杂对二氧化钒薄膜MIT性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ta掺杂二氧化钒薄膜的制备 |
| 3.3 薄膜的XPS光谱分析 |
| 3.4 薄膜的Raman光谱分析 |
| 3.5 薄膜的XRD衍射图谱分析 |
| 3.6 薄膜的SEM图像分析 |
| 3.7 薄膜的电学MIT性能分析 |
| 3.8 光学MIT性能分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 制备工艺参数对掺Ta氧化钒薄膜MIT性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溅射时间对掺Ta氧化钒薄膜性能的影响 |
| 4.2.1 薄膜的制备 |
| 4.2.2 薄膜的Raman光谱分析 |
| 4.2.3 薄膜的XRD图谱分析 |
| 4.2.4 薄膜的XPS分析 |
| 4.2.5 薄膜的表面形貌SEM图像 |
| 4.2.6 溅射时间对掺Ta氧化钒薄膜光学性能的影响 |
| 4.3 反应氧流量对掺Ta氧化钒薄膜性能的影响 |
| 4.3.1 薄膜的制备 |
| 4.3.2 薄膜的Raman光谱 |
| 4.3.3 薄膜的XRD图谱分析 |
| 4.3.4 薄膜的XPS光谱和表面形貌 |
| 4.3.5 反应氧流量对掺Ta氧化钒薄膜光学性能的影响 |
| 4.4 基片温度对Ta掺杂氧化钒薄膜性能的影响 |
| 4.4.1 薄膜的制备 |
| 4.4.2 薄膜的Raman光谱 |
| 4.4.3 薄膜的XRD |
| 4.4.4 薄膜的XPS分析 |
| 4.4.5 薄膜的表面形貌 |
| 4.4.6 基片温度对掺Ta氧化钒薄膜光学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Ta/W共掺对氧化钒薄膜MIT性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ta/W共掺氧化钒薄膜的制备 |
| 5.3 Ta/W共掺氧化钒薄膜的微观结构分析 |
| 5.3.1 Ta/W共掺氧化钒薄膜的XPS分析 |
| 5.3.2 Ta/W共掺氧化钒薄膜的拉曼光谱分析 |
| 5.3.3 Ta/W共掺氧化钒薄膜的XRD图谱 |
| 5.3.4 Ta/W共掺氧化钒薄膜的表面形貌 |
| 5.4 Ta/W共掺氧化钒薄膜的相变特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文的主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）甲胺铅碘薄膜的光电子特性及其高性能光电探测器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光电探测器的分类及原理 |
| 1.2.1 光电导型光电探测器 |
| 1.2.2 自驱动型光电探测器 |
| 1.2.3 晶体管型光电探测器 |
| 1.3 光电探测器的性能参数 |
| 1.3.1 开关比 |
| 1.3.2 响应度 |
| 1.3.3 探测度 |
| 1.3.4 外量子效率 |
| 1.3.5 响应速度 |
| 1.4 有机-无机杂化钙钛矿的基本特性及应用 |
| 1.4.1 有机-无机杂化钙钛矿的基本特性 |
| 1.4.2 有机-无机杂化钙钛矿在光电子器件中的应用 |
| 1.5 基于CH_3NH_3PbI_3的光电探测器研究现状 |
| 1.5.1 光电导型CH_3NH_3PbI_3光电探测器研究现状 |
| 1.5.2 自驱动型CH_3NH_3PbI_3光电探测器研究现状 |
| 1.6 本论文研究意义和主要内容 |
| 1.6.1 本文的研究意义 |
| 1.6.2 本文的主要研究工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 前驱体温度对CH_3NH_3PbI_3薄膜光学常数、禁带宽度以及乌尔巴赫带尾的影响 |
| 2.1 CH_3NH_3PbI_3薄膜的制备及材料表征 |
| 2.1.1 衬底准备 |
| 2.1.2 碘甲胺(CH_3NH_3I)的合成及CH_3NH_3PbI_3薄膜的制备 |
| 2.1.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2 CH_3NH_3PbI_3薄膜的椭圆偏振谱 |
| 2.3 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光学常数提取与分析 |
| 2.3.1 Tauc-Lorentz模型及椭圆偏振光谱拟合 |
| 2.3.2 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光学常数 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 利用MoO_3辅助构建高探测率CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT复合薄膜光电探测器 |
| 3.1 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT薄膜的制备与表征 |
| 3.1.1 CH_3NH_3PbI_3前驱体溶液及IDT-BT溶液的配制 |
| 3.1.2 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT薄膜的制备 |
| 3.1.3 CH_3NH_3PbI_3及CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT薄膜的表征 |
| 3.2 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT/MoO_3光电探测器的制备 |
| 3.3 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT/MoO_3光电探测器的工作原理 |
| 3.4 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT/MoO_3光电探测器的电学特性分析 |
| 3.4.1 复合IDT-BT层及MoO_3前后光电探测器性能对比 |
| 3.4.2 不同波长光照下的响应特性 |
| 3.4.3 不同光照强度下的响应特性 |
| 3.4.4 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT/MoO_3光电探测器的性能参数指标提取 |
| 3.4.5 CH_3NH_3PbI_3/IDT-BT/MoO_3光电探测器的性能参数指标提取 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于不对称Au电极的自驱动型CH_3NH_3PbI_3光电探测器的研究 |
| 4.1 基于不对称Au电极的自驱动CH_3NH_3PbI_3光电探测器的制备 |
| 4.2 基于不对称Au电极的自驱动效应形成原理 |
| 4.2.1 右侧顶部Au电极与CH_3NH_3PbI_3薄膜接触处的表面形貌 |
| 4.2.2 右侧顶部Au电极与CH_3NH_3PbI_3薄膜接触处的表面电势分布 |
| 4.2.3 基于不对称Au电极的自驱动效应形成原理 |
| 4.3 基于不对称Au电极的自驱动CH_3NH_3PbI_3光电探测器的电学特性 |
| 4.3.1 对称/不对称Au电极构建的CH_3NH_3PbI_3光电探测器性能对比 |
| 4.3.2 不同波长光照下的响应特性 |
| 4.3.3 不同光照强度下的响应特性 |
| 4.3.4 响应特性与电极间距的关系 |
| 4.3.5 性能参数提取 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 高性能CH_3NH_3PbI_3/VO_2 自驱动光电探测器的制备及其电学特性的研究 |
| 5.1 VO_2/CH_3NH_3PbI_3光电探测器的制备 |
| 5.1.1 VO_2薄膜的制备及表征 |
| 5.1.2 CH_3NH_3PbI_3/VO_2 光电探测器的制备 |
| 5.2 CH_3NH_3PbI_3/VO_2 光电探测器的电学特性分析 |
| 5.2.1 室温条件下的响应特性 |
| 5.2.2 变温条件下的响应特性 |
| 5.2.3 性能参数计算及讨论 |
| 5.3 CH_3NH_3PbI_3/VO_2 光电探测器的自驱动效应成因分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录Ⅰ 图表清单 |
| 附录Ⅱ 攻读博士学位期间的科研成果及奖励 |
| 附录Ⅲ 致谢 |
（6）柔性VO2薄膜的制备、相变调控及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二氧化钒(VO_2)简介 |
| 1.2 VO_2的相变调控 |
| 1.2.1 界面应力调控相变 |
| 1.2.2 元素掺杂调控相变 |
| 1.2.3 电场调控相变 |
| 1.3 VO_2的应用 |
| 1.3.1 智能窗 |
| 1.3.2 光电探测器 |
| 1.3.3 致动器 |
| 1.3.4 传感器 |
| 1.4 柔性VO_2薄膜的研究现状 |
| 1.4.1 柔性VO_2薄膜制备面临的主要问题 |
| 1.4.2 柔性VO_2薄膜制备的主要方法与不足 |
| 1.5 本文的主要研究目的、内容及意义 |
| 第二章 实验所用设备及表征手段 |
| 2.1 薄膜制备系统 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积(PLD)系统 |
| 2.1.2 热蒸发镀膜仪 |
| 2.2 表征手段 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 拉曼光谱仪 |
| 2.2.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 飞行时间-二次离子质谱仪(TOF-SIMS) |
| 2.3 电学与光学测试平台 |
| 2.4 理论计算方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柔性VO_2薄膜在云母片上的制备及表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 柔性VO_2薄膜在云母片衬底上的选择性生长 |
| 3.2.1 生长温度对柔性VO_2薄膜生长质量的影响 |
| 3.2.2 生长氧压对柔性VO_2薄膜生长质量的影响 |
| 3.3 VO_2薄膜在云母片衬底上的生长机理研究 |
| 3.4 柔性VO_2薄膜的弯曲稳定性研究 |
| 3.5 自支撑可转移的VO_2薄膜的制备 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于双电层晶体管对VO_2(M)薄膜的相变调控 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 柔性双电层VO_2薄膜晶体管的制备及输出性能表征 |
| 4.2.1 柔性双电层薄膜晶体管的制备 |
| 4.2.2 柔性双电层薄膜晶体管的输出特性表征 |
| 4.3 电场对VO_2薄膜的相变调控及机理研究 |
| 4.3.1 电场对VO_2薄膜相变的非易失及可逆调控 |
| 4.3.2 调控机理研究 |
| 4.4 电场对VO_2薄膜光学性能的调控及应用研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 柔性VO_2(M)薄膜晶体管在神经突触中的应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 突触可塑性基本功能模拟 |
| 5.2.1 生物突触可塑性简介 |
| 5.2.2 短时可塑性(STP)功能的模拟 |
| 5.2.3 长时可塑性(LTP)功能的模拟 |
| 5.3 疼痛感知神经元功能的模拟 |
| 5.4 数字图像识别功能的仿真模拟 |
| 5.5 基于VO_2晶体管突触的能耗评估 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 VO_2(B)薄膜在超级电容器中的应用研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 VO_2(B)薄膜的结构表征 |
| 6.3 电化学基本性能测试 |
| 6.3.1 循环伏安(CV)曲线测试 |
| 6.3.2 恒流充放电(GCD)测试 |
| 6.3.3 电化学阻抗(EIS)测试 |
| 6.4 结构及性能稳定性测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结及研究展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）VO2基功能薄膜的结构设计、可控制备及热致变色性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 VO_2的相变机理及调控 |
| 1.2.1 VO_2的相变机理 |
| 1.2.2 VO_2的相变调控 |
| 1.3 VO_2的应用领域 |
| 1.3.1 VO_2电学器件 |
| 1.3.2 VO_2光学器件 |
| 1.3.3 VO_2热致变色智能窗 |
| 1.4 VO_2功能薄膜的研究现状 |
| 1.4.1 VO_2薄膜的低温制备及研究 |
| 1.4.2 VO_2薄膜的柔性制备及研究 |
| 1.4.3 VO_2薄膜的热致变色性能研究 |
| 1.4.4 VO_2薄膜的稳定性研究 |
| 1.5 选题依据及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 VO_2薄膜的低温制备及热致变色性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计与实验 |
| 2.2.1 膜层设计 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 样品表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Cr_2O_3/VO_2薄膜的结构及形貌表征 |
| 2.3.2 Cr_2O_3/VO_2薄膜的光学性能表征 |
| 2.3.3 Cr_2O_3/VO_2薄膜的节能性能表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 柔性VO_2薄膜的制备及相变性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设计与实验 |
| 3.2.1 膜层设计 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PI/Cr_2O_3/VO_2柔性薄膜的结构及形貌表征 |
| 3.3.2 PI/Cr_2O_3/VO_2柔性薄膜的热致变色性能 |
| 3.3.3 PI/Cr_2O_3/VO_2柔性薄膜的相变性能 |
| 3.3.4 PI/Cr_2O_3/VO_2柔性薄膜的抗弯折性能表征 |
| 3.3.5 PI/Cr_2O_3/VO_2柔性薄膜的模拟计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高性能VO_2热致变色薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设计与实验 |
| 4.2.1 膜层设计 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.3 样品表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Cr_2O_3/VO_2/SiO_2薄膜的结构与形貌表征 |
| 4.3.2 Cr_2O_3/VO_2/SiO_2薄膜的光学性能表征 |
| 4.3.3 Cr_2O_3/VO_2/SiO_2薄膜的环境稳定性研究 |
| 4.3.4 Cr_2O_3/VO_2/SiO_2薄膜的相变疲劳特性研究 |
| 4.3.5 Cr_2O_3/VO_2/SiO_2薄膜的节能效果研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 VO_2热致变色薄膜劣化过程的探究及稳定性增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 设计及实验 |
| 5.2.1 膜层设计 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 样品表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 VO_2/HfO_2薄膜的结构、形貌及光学性能表征 |
| 5.3.2 VO_2/HfO_2薄膜的环境稳定性研究 |
| 5.3.3 VO_2/HfO_2薄膜的极端环境稳定性研究 |
| 5.3.4 VO_2薄膜界面对其劣化过程的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读博士学位期间发表学术论文与研究成果 |
（8）二氧化钒复合膜的溅射生长与光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 VO_2的结构性质及相变机理 |
| 1.2.1 VO_2的结构及性质 |
| 1.2.2 相变机理 |
| 1.3 VO_2薄膜的应用 |
| 1.3.1 光存储材料 |
| 1.3.2 光电开关 |
| 1.3.3 红外热敏电阻材料 |
| 1.3.4 智能窗 |
| 1.4 VO_2薄膜的研究现状 |
| 1.4.1 在智能窗应用领域的研究现状 |
| 1.4.2 在微测辐射热计领域的研究现状 |
| 1.5 目前存在的问题 |
| 1.6 论文选题依据及内容安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 薄膜的制备方法及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常见薄膜的制备方法 |
| 2.2.1 溶胶凝胶法 |
| 2.2.2 分子束外延法 |
| 2.2.3 化学气相沉积法 |
| 2.2.4 磁控溅射法 |
| 2.3 磁控溅射法制备薄膜 |
| 2.3.1 实验设备 |
| 2.3.2 实验材料 |
| 2.3.3 样品制备流程 |
| 2.4 薄膜的表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.4.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.4.4 薄膜电学性能表征 |
| 2.4.5 薄膜光学性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 TiO_2缓冲层对VO_2薄膜的性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溅射电源的分类与选取 |
| 3.2.1 溅射电源的分类 |
| 3.2.2 电源的选取 |
| 3.3 二氧化钒薄膜的制备 |
| 3.3.1 实验条件 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3 SEM分析 |
| 3.3.4 AFM分析 |
| 3.3.5 二氧化钒薄膜最佳制备条件 |
| 3.4 二氧化钛薄膜的制备条件。 |
| 3.4.1 实验探索条件 |
| 3.4.2 XRD分析 |
| 3.4.3 SEM分析 |
| 3.4.4 AFM分析 |
| 3.4.5 二氧化钛最佳实验条件 |
| 3.5 TiO_2缓冲层对VO_2/石英晶体结构转变及性能的影响 |
| 3.5.1 实验条件 |
| 3.5.2 XRD分析 |
| 3.5.3 AFM分析 |
| 3.5.4 SEM分析 |
| 3.5.5 EDS能谱分析 |
| 3.5.6 电学性质分析 |
| 3.5.7 光学性质分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 V_2O_3缓冲层对VO_2薄膜的性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微测辐射热计 |
| 4.2.1 工作原理 |
| 4.2.2 TCR值与微测辐射热计两者之间的关系 |
| 4.3 V_2O_3薄膜的制备条件 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 SEM分析 |
| 4.3.3 V_2O_3薄膜最佳制备条件 |
| 4.4 VO_2(B)薄膜的制备条件 |
| 4.4.1 XRD分析 |
| 4.4.2 SEM分析 |
| 4.4.3 VO_2(B)最佳制备条件 |
| 4.5 V_2O_3对VO_2(B)薄膜的性能影响 |
| 4.5.1 实验条件 |
| 4.5.2 XRD分析 |
| 4.5.3 AFM分析 |
| 4.5.4 SEM分析 |
| 4.5.5 电学性质分析 |
| 4.5.6 光学性质分析 |
| 4.5.7 TCR值的计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（9）二氧化钒薄膜相变温度的调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 VO_2的晶体结构和相变机理 |
| 1.3 VO_2的相变特性 |
| 1.3.1 电学性质 |
| 1.3.2 光学性质 |
| 1.4 VO_2薄膜制备及应用中存在的问题 |
| 1.5 降低VO_2相变温度的方法 |
| 1.6 论文的研究内容及创新点 |
| 第2章 样品的制备与表征 |
| 2.1 VO_2薄膜样品的制备 |
| 2.1.1 溶胶-凝胶法(Sol-Gel) |
| 2.1.2 脉冲激光沉积(PLD) |
| 2.1.3 化学气相沉积(CVD) |
| 2.1.4 磁控溅射法 |
| 2.2 VO_2薄膜的表征方法 |
| 2.2.1 光学表征 |
| 2.2.2 电学表征 |
| 2.2.3 结构和成分分析 |
| 2.2.4 表面形貌分析 |
| 第3章 Cr重掺杂超薄层对VO_2薄膜相变温度及光电性能的影响 |
| 3.1 直流脉冲反应磁控溅射制备不同厚度VO_2薄膜 |
| 3.2 Cr重掺杂超薄层对不同厚度VO_2的相变温度及光电性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Cr重掺杂超薄层工艺对VO_2薄膜相变温度影响 |
| 4.1 退火温度对Cr掺杂VO_2薄膜样品相变温度及光电性能的影响 |
| 4.2 Cr重掺杂层厚度对VO_2薄膜相变温度及光电性能的影响 |
| 4.3 退火气氛对VO_2薄膜相变温度及光电性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 保护层对掺杂VO_2薄膜相变温度及光电性能的影响 |
| 5.1 复合VO_2薄膜的制备 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 后续工作与展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会成员名单 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（10）二氧化钒薄膜的制备、掺杂改性及其光电器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 VO_2相变材料概论 |
| 1.3 VO_2 制备工艺 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法(sol-gel) |
| 1.3.2 磁控溅射 |
| 1.3.3 脉冲激光沉积(PLD) |
| 1.4 VO_2相变调控研究 |
| 1.4.1 相变机理探究 |
| 1.4.2 掺杂改性 |
| 1.4.3 应力调控相变 |
| 1.4.4 外电场调控相变 |
| 1.5 VO_2应用研究 |
| 1.5.1 光电器件 |
| 1.5.2 场效应晶体管 |
| 1.5.3 存储器件 |
| 1.6 本论文研究的意义和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 VO_2薄膜及器件的制备与表征方法 |
| 2.1 VO_2薄膜及器件的制备方法 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积系统 |
| 2.1.2 电子束曝光系统 |
| 2.2 VO_2 薄膜及器件的结构和性能表征 |
| 2.2.1 结构表征 |
| 2.2.2 性能表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 不同衬底上制备VO_2薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 薄膜与器件制备 |
| 3.2.1 制备VO_2薄膜 |
| 3.2.2 制备VO_2微纳器件 |
| 3.3 VO_2 薄膜物性研究 |
| 3.3.1 VO_2薄膜的晶体结构 |
| 3.3.2 VO_2薄膜的物理特性 |
| 3.3.3 VO_2薄膜电控相变研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 钨重掺杂对VO_2薄膜带间电子跃迁和轨道结构的调控行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V_(1-x)W_x O_2 薄膜的制备 |
| 4.3 V_(1-x)W_x O_2 薄膜的物相分析 |
| 4.3.1 晶体结构分析 |
| 4.3.2 化学组分分析 |
| 4.4 V_(1-x)W_x O_2薄膜的光学表征 |
| 4.4.1 变温透射光谱 |
| 4.4.2 变温Raman光谱 |
| 4.5 V_(1-x)W_x O_2薄膜的轨道结构变化 |
| 4.5.1 透射光谱拟合 |
| 4.5.2 V_(1-x)W_x O_2薄膜的复介电常数研究 |
| 4.5.3 V_(1-x)W_x O_2薄膜的电子跃迁及轨道结构探究 |
| 4.6 第一性原理计算 |
| 4.7 氧含量对薄膜的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 混合维度的范德华异质结光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GaSe/VO_2范德华异质结器件的制备 |
| 5.2.1 异质结制备 |
| 5.2.2 器件制备 |
| 5.3 结构表征 |
| 5.4 GaSe/VO_2异质结常温特性 |
| 5.4.1 KPFM分析 |
| 5.4.2 异质结电学特性 |
| 5.4.3 异质结光电特性 |
| 5.5 金属-绝缘相变控制的GaSe/VO_2光电探测器 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究成果总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录Ⅰ图表清单 |
| 附录Ⅱ攻读博士学位期间的科研成果 |
| 附录Ⅲ 致谢 |
四、VO_2薄膜制备及电学性能（论文参考文献）
- [1]新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究[D]. 蒋伟. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]MoS2/VO2异质结的制备及初步电学性能研究[D]. 郭佳兴. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]范德瓦尔斯基底二氧化钒薄膜的制备及其性能研究[D]. 陆青监. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]钽元素掺杂氧化钒薄膜的制备及相变性能研究[D]. 徐雯. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]甲胺铅碘薄膜的光电子特性及其高性能光电探测器研究[D]. 赵柯洋. 华东师范大学, 2020(02)
- [6]柔性VO2薄膜的制备、相变调控及其应用研究[D]. 邓兴. 华东师范大学, 2020(05)
- [7]VO2基功能薄膜的结构设计、可控制备及热致变色性能研究[D]. 常天赐. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [8]二氧化钒复合膜的溅射生长与光电性能研究[D]. 刘彩娟. 河南大学, 2020(02)
- [9]二氧化钒薄膜相变温度的调控研究[D]. 管欢. 深圳大学, 2020(10)
- [10]二氧化钒薄膜的制备、掺杂改性及其光电器件研究[D]. 周跤焰. 华东师范大学, 2020(08)