V-,2-O-,5-薄膜的溶膠—凝膠法制備及其特性研究.pdf

1、V<,2>O<,5>由于其獨特的結(jié)構(gòu)及其在電學(xué)、光學(xué)、物理化學(xué)等方面具有奇異的性質(zhì)，擁有十分廣闊的應(yīng)用前景，因而成為近年來國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點之一。因此，研究V<,2>O<,5>薄膜材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能及其在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要意義。 本論文圍繞V<,2>O<,5>薄膜的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能開展了一系列研究工作，主要研究內(nèi)容和結(jié)果有： 1．采用溶膠-凝膠技術(shù)結(jié)合旋涂法，在硅基片和玻璃基片上制備V<,2>

2、O<,5>薄膜材料。通過硅基片表面親水處理，解決了五氧化二釩薄膜與硅基片結(jié)合的問題。 2．我們探討了基片和熱處理氣氛對V<,2>O<,5>薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)硅基片上的薄膜具有更好的結(jié)晶和擇優(yōu)取向；在空氣和氧氣熱處理氣氛下都能得到表面平整、擇優(yōu)取向的多晶薄膜。我們系統(tǒng)研究了熱處理溫度對V<,2>O<,5>薄膜的影響。未熱處理的薄膜樣品表面無裂痕、致密性好。隨著熱處理溫度的升高，V<,2>O<,5>薄膜的結(jié)晶程度逐漸增強(qiáng)，晶粒

3、尺寸逐漸增大。500℃熱處理1小時的V<,2>O<,5>薄膜XRD圖中出現(xiàn)了非常強(qiáng)的(001)晶面衍射峰，這表明經(jīng)熱處理V<,2>O<,5>薄膜由非晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾狈较喽嗑ЫY(jié)構(gòu)，具有高度的c軸擇優(yōu)取向性。FT-IR光譜的測試和分析結(jié)果表明，熱處理后V<,2>O<,5>薄膜中含有的V<'4+>被氧化為V<'5+>，致使V=O的拉伸振動模向高波數(shù)移動，發(fā)生了藍(lán)移。拉曼光譜的測試和分析結(jié)果也驗證了熱處理后V<,2>O<,5>薄膜中含有的V<'4