二氧化钒纳米粉末和掺杂薄膜的制备及光电特性研究

作     者：徐时清 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谷臣清;赵康

授予年度：2002年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：五氧化二钒 VO2纳米粉末 VO2掺杂薄膜 VO2光电特性 

摘      要：研究了以V2O5粉末为原料，通过液相沉淀法和溶胶—凝胶真空蒸发还原沉积法制备VO2纳米粉末和以V2Os粉末为原料，MoO3粉为掺杂剂，通过无机溶胶—凝胶法制备掺Mo6’的VO2薄膜的工艺方法。采用XPS、XRD、TGA、DSC、TEM、SEM和红外光谱等测试分析手段研究了VO2纳米粉末和掺杂薄膜的制备及相关物理特性。 制粉研究发现：液相沉淀法制备的VO2纳米粉末，在晶化过程中，微粒不断长大，经400℃真空晶化10h可实现完全晶化，其晶粒粒径介于10～20nm;采用溶胶—凝胶真空蒸发还原沉积法制备的VO2粉末其单颗粒尺寸介于70～90nm，但单颗粒之间彼此连接，并以聚集晶团或连段形式存在。经红外光谱分析表明VO2纳米粉末具有显著的红外光透过率突变特性，且随粒度的减小其红外光透过率突变量增大。 无机溶胶一凝胶法制备掺MO6／的VO2相变薄膜研究发现：所制备的掺杂薄膜其主要成分是VO2，掺入的MoO3结构未发生改变。掺杂薄膜随MoO3含量的增加其电阻突变温度明显下降，但其电阻突变量级和红外光透过率的突变量亦随之降低，其中，电阻突变量级的下降趋势更显著。不过只要MoO3掺杂量不高于5％时，掺杂薄膜的电阻突变仍可保持2个量级以上，一般不影响其使用功能，因此有望使电阻突变温度降至室温范围。