氧化溫度和摻Mo對(duì)VO2薄膜溫度電阻系數(shù)(TCR)的影響.pdf

1、二氧化釩（VO2）是一種具有相變特性的功能材料，在大約68℃會(huì)發(fā)生從低溫單斜半導(dǎo)體相向高溫金紅石四方晶金屬相的轉(zhuǎn)變。1959年F.J.Morin在貝爾實(shí)驗(yàn)室首先發(fā)現(xiàn)了VO2的相變特性，使其成為當(dāng)前熱致相變材料研究的熱點(diǎn)之一；同時(shí)由于VO2本身具有較高的電阻溫度系數(shù)（TCR），也使其成為了熱敏電阻材料研究的熱點(diǎn)之一。這些特性令VO2具有十分廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在非制冷紅外探測(cè)器和智能窗的應(yīng)用方面，非常具有社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。鑒于VO2薄

2、膜實(shí)際應(yīng)用的需求，關(guān)于VO2薄膜溫度電阻系數(shù)的研究受到了眾多學(xué)者的關(guān)注。
　　本文使用濺射氧化耦合法在不同氧化溫度下制備出了高質(zhì)量的VO2薄膜。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著氧化溫度的增加，薄膜顆粒度隨之增加。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)顆粒度的增大會(huì)直接引起薄膜TCR的降低，在顆粒度為76nm時(shí)有TCR的最大值為-5.11％/℃，并通過(guò)最小二乘法建立起了兩者之間的線性關(guān)系。這一結(jié)果可以為制備更高TCR的VO2薄膜提供一定的理論指引，也為制造性能更優(yōu)異的微測(cè)輻

3、射熱計(jì)奠定了一些基礎(chǔ)。
　　另一方面，由于眾多VO2的應(yīng)用都要求其相變溫度接近室溫，所以使用摻雜技術(shù)使其相變溫度降低至室溫附近是當(dāng)前VO2薄膜摻雜技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本文使用濺射氧化耦合法，通過(guò)氧化夾層結(jié)構(gòu)的V/Mo/V金屬膜獲取了Mo摻雜的VO2薄膜，成功將相變溫度由65.03℃降低至51.36℃。更加值得關(guān)注的是，當(dāng)摻雜量增加至7.247％的時(shí)候，得到了方阻為35.76kΩ/□，TCR為-2.747％/℃的VO2薄膜，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了M