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钨掺杂氧化锌薄膜的结构与光学性能的研究

有色金属科学与工程 2011年第5期2卷 32-35页

作者：许亮洪瑞金温和瑞江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000

实验采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了掺杂不同钨离子浓度氧化锌薄膜.研究了钨离子的浓度变化对氧化锌薄膜结构与光学性能的影响.测试结果表明,钨离子的掺入使氧化锌薄膜的晶体质量得到提高,衍射峰位置向低衍射角度方向移动,导致... 详细信息

实验采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了掺杂不同钨离子浓度氧化锌薄膜.研究了钨离子的浓度变化对氧化锌薄膜结构与光学性能的影响.测试结果表明,钨离子的掺入使氧化锌薄膜的晶体质量得到提高,衍射峰位置向低衍射角度方向移动,导致薄膜的光学带边发生收缩,即产生"红移"现象.随着钨离子浓度增加,氧化锌薄膜光致发光强度表现为先增加而后出现浓度淬灭现象.

关键词：钨掺杂氧化锌薄膜溶胶-凝胶法光致发光

钨掺杂对VO_2(M)纳米杆相转变温度的影响

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赤峰学院学报（自然科学版） 2014年第12期30卷 29-31页

作者：刘长虹许海峰刘勇安徽省产品质量监督检验研究院安徽合肥230051 安徽大学物理与材料科学学院安徽合肥230039

本文采用水热反应法,制备了高质量的单斜二氧化钒(VO2(M))和钨(W)掺杂的V1-xWxO2纳米杆样品.合成的纳米样品的结构、形貌及相转变分别用X-射线衍射,扫描电子显微镜(SEM)及差分扫描量热(DSC)来表征.DSC测量指出W掺杂为1.5%at.的WxV1-xO2... 详细信息

本文采用水热反应法,制备了高质量的单斜二氧化钒(VO2(M))和钨(W)掺杂的V1-xWxO2纳米杆样品.合成的纳米样品的结构、形貌及相转变分别用X-射线衍射,扫描电子显微镜(SEM)及差分扫描量热(DSC)来表征.DSC测量指出W掺杂为1.5%at.的WxV1-xO2样品的金属-绝缘体转变温度(MIT)为42℃,明显低于未掺杂的VO2(M)纳米杆转变温度(67℃).这个结果可解释为W离子掺杂使得VO2(M)晶格发生膨胀,同时W+6替代V+4使得局域电子态密度增加,从而降低了VO2(M)相的转变温度.

关键词：二氧化钒钨掺杂金属-绝缘体转变

钨掺杂型硫化镍的可控制备及电催化碱性析氢性能研究

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钨掺杂型硫化镍的可控制备及电催化碱性析氢性能研究

钨掺杂氧化钒基非制冷红外探测器的制备与性能研究

中国化学会第十六届胶体与界面化学会议

作者：尚晓董斌刘晨光中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室CNPC催化重点实验室中国石油大学(华东)理学院

以泡沫镍网为基底,通过水热法制备了钨掺杂的硫化镍复合电催化碱性析氢催化剂。在水热过程中,通过改变钨源的量,得到了不同形貌的硫化镍基复合材料,以及一系列具有一定规律的碱性电催化析氢性质。电化学测试表明,钨掺杂会较大幅度提高... 详细信息

以泡沫镍网为基底,通过水热法制备了钨掺杂的硫化镍复合电催化碱性析氢催化剂。在水热过程中,通过改变钨源的量,得到了不同形貌的硫化镍基复合材料,以及一系列具有一定规律的碱性电催化析氢性质。电化学测试表明,钨掺杂会较大幅度提高硫化镍的碱性电催化析氢性质。随着钨源量的增加,钨掺杂的硫化镍复合材料碱性电催化性能先提高后减弱,因此钨源的掺入量存在最佳比例。本文通过SEM和XRD等物理表征手段探讨了钨掺杂量与硫化镍在碱性溶液中电催化析氢性能的内在联系。

关键词：钨掺杂硫化镍复合电极析氢反应电催化

来源： cnki会议评论

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钨掺杂氧化钒基非制冷红外探测器的制备与性能研究

作者：康炀东广西大学

学位级别：硕士

近年来,非制冷型红外探测器由于具有低能耗和低成本的优势,越来越多地吸引了商业应用方面的关注。对于非制冷型红外探测器而言,研究人员最关注两个问题,—一方面是采取什么样的方式来优化热敏材料的特性从而获得理想的器件探测性能,另... 详细信息

近年来,非制冷型红外探测器由于具有低能耗和低成本的优势,越来越多地吸引了商业应用方面的关注。对于非制冷型红外探测器而言,研究人员最关注两个问题,—一方面是采取什么样的方式来优化热敏材料的特性从而获得理想的器件探测性能,另一方面是如何改进制备探测器的工艺流程包括微桥结构等来使得热绝缘性尽量提高。VOx已经成为微测辐射热计型非制冷红外探测器的核心材料,但纯净的氧化钒材料由于成分与结构单一,比较难满足现今越来越多元化的需求,所以我们一般可以通过掺杂的方式来提升其性能。本文在探索了微测辐射热计的制备工艺的基础上,通过磁控溅射法制备了钨掺杂氧化钒微测辐射热计与非钨掺杂氧化钒微测辐射热计,然后通过测试分析电阻温度特性和光电响应与噪声电压,探讨钨掺杂对于微测辐射热计的影响。本文的主要研究内容和成果综述如下:1.利用直流磁控溅射设备生长了掺钨VOx薄膜和非钨掺杂VOx薄膜。通过测试,我们得到钨掺杂氧化钒薄膜室温电阻为160KΩ,TCR数值为-3.169%·K-1,非钨掺杂氧化钒薄膜室温电阻为125KQ,TCR数值为-3.105%·K-1。在其余条件相同的情况下,钨掺杂后,器件相变温度降低了16℃左右,热滞宽度缩短了 5℃左右,器件的响应率得到了不同程度的提高最大提高达到52V/W,噪声干扰在一定程度上降低了。2.设计了工艺流程,采用聚酰亚胺作为牺牲层,在Si衬底上利用光刻技术成功制备了具有表面微桥结构1x9线阵型氧化钒微测辐射热计,探索了最佳的器件制备工艺方案,采取Si/SiO2/Si3N4/SiO2/Si3N4来作为支撑层,厚度分别为100nm/100 nm/300 nm/100 nm/100nm,以及氧化钒薄膜生长后就进行退火处理,来有效防止微桥结构的断裂。3.对单元器件进行测试,发现器件的探测率在一定的范围内存在着一个极大值,探测率并不随着偏置电流的增大而一直增大,本研究中,40μA是探测率的峰值。并且当温度为800℃,偏置电流为40μA,辐射信号的调制频率分别为40和80 Hz时,利用钨掺杂氧化钒作为光敏感层的探测器的探测率D*值分别为1.81x108和1.46x108cmHz1/2/W,利用非钨掺杂氧化钒作为光敏感层的探测器的探测率D*值分别为1.72×108和1.37×108cmHz1/2/W。可见,钨掺杂氧化钒探测器的探测率较非钨掺杂氧化钒探测器的探测率高。综合以上研究表明,这种结构的微测辐射热计型红外探测器件可以在未来作为高性能探测器应用,钨掺杂是可以有效改善氧化钒薄膜性能从而提高探测器性能的方法。

关键词：非制冷红外探测器微桥工艺钨摻杂氧化钒薄膜光电响应

W掺杂纳米M相VO_(2)的水热合成及其相变性能

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钢铁钒钛 2022年第6期43卷 24-30页

作者：杨雪邹建西南大学化学化工学院重庆400715

以偏钒酸铵为钒源,水合肼为还原剂,偏钨酸铵为掺杂剂,采用一步水热法在280℃制备了掺W量(原子分数表示)从0到2.0%的VO_(2)粉体,并将其加入到聚氨酯中,制备VO_(2)/PU复合薄膜。通过XRD、TEM、XPS、DSC对合成的样品进行了物相组成、形貌... 详细信息

以偏钒酸铵为钒源,水合肼为还原剂,偏钨酸铵为掺杂剂,采用一步水热法在280℃制备了掺W量(原子分数表示)从0到2.0%的VO_(2)粉体,并将其加入到聚氨酯中,制备VO_(2)/PU复合薄膜。通过XRD、TEM、XPS、DSC对合成的样品进行了物相组成、形貌、元素价态和相变性能分析,利用紫外-可见-近红外光谱仪测定了薄膜的透射率。结果表明:随着W掺杂量从0增加到2.0%,二氧化钒升温时的相变温度从61.8℃降低至15℃。基于掺杂1.0%的二氧化钒粉体制备的VO_(2)/PU复合薄膜,ΔT_(sol)可达11.7%,基本满足智能窗的实际应用要求。

关键词：二氧化钒一步水热法钨掺杂相变性能薄膜

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钨摻杂氧化钒基非制冷红外探测器性能研究

广西大学学报（自然科学版） 2017年第5期42卷 1830-1834页

作者：康炀东倪海桥张立春马赫詹锋牛智川广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西南宁530004 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100084 鲁东大学物理与光电工程学院山东烟台264025 清华大学富士康纳米科技研究中心北京100084

氧化钒(VOx)作为热敏材料已经广泛应用在非制冷红外探测器中,其中热敏材料的性能对于最终器件性能的影响尤为关键。为了研究钨元素摻杂对氧化钒热敏薄膜材料的相变温度、热滞宽度、低温时的电阻温度系数的影响以及对探测器性能指标的影... 详细信息

氧化钒(VOx)作为热敏材料已经广泛应用在非制冷红外探测器中,其中热敏材料的性能对于最终器件性能的影响尤为关键。为了研究钨元素摻杂对氧化钒热敏薄膜材料的相变温度、热滞宽度、低温时的电阻温度系数的影响以及对探测器性能指标的影响,利用微电子加工工艺制备了钨摻杂与非钨摻杂氧化钒溅射薄膜红外探测器件,并利用黑体测试系统结合锁相放大器和频谱分析仪对器件性能指标进行了测试。结果表明,相比非钨掺杂器件,钨掺杂器件的相变温度降低了16℃左右,热滞宽度缩短了5℃左右,器件的响应电压则提高了0.15 m V,单位带宽噪声均方根电压降低了15 n V·Hz-1/2,从而使器件探测率提高。当辐射信号的调制频率为80 Hz时,非钨掺杂氧化钒探测器的探测率D*值为1.67×108cm·Hz1/2/W,而钨掺杂氧化钒探测器的探测率D*值为1.85×108cm·Hz1/2/W。可见,钨掺杂氧化钒探测器的探测率较非钨掺杂氧化钒探测器的探测率高。

关键词：非制冷测辐射热探测器钨摻杂氧化钒薄膜光电响应

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钨掺杂对钴草酸盐结构和形貌的影响

中国有色金属学报 1997年第3期7卷 47-49页

作者：李维赵秦生中南工业大学冶金系

研究了钨掺杂对草酸钴结构和微观形貌的影响。用Ｘ射线衍射及扫描电镜分析了掺钨草酸钴的晶型结构及形貌，还用ＢＥＴ仪测量了粉体的比表面。结果表明，钨掺杂使草酸钴由α晶型转变为β晶型，掺杂草酸钴的形貌也发生了相应变化。随... 详细信息

研究了钨掺杂对草酸钴结构和微观形貌的影响。用Ｘ射线衍射及扫描电镜分析了掺钨草酸钴的晶型结构及形貌，还用ＢＥＴ仪测量了粉体的比表面。结果表明，钨掺杂使草酸钴由α晶型转变为β晶型，掺杂草酸钴的形貌也发生了相应变化。随着掺钨量的增加，其一次颗粒的平均粒度显著变小。

关键词：钨掺杂草酸钴形貌晶型粒度

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二氧化钒薄膜的电致相变特性研究

二氧化钒薄膜的电致相变特性研究

作者：戚家华深圳大学

学位级别：硕士

VO是一种相变金属氧化物。当温度达到68℃附近时,VO会由低温半导体相转变成高温金属相,晶体结构由单斜结构向金红石结构转变,同时热导率、电阻率、折射率等物理性质也会发生可逆的变化。这种半导体-金属态的跃变也可通过电场、激光、压... 详细信息

VO是一种相变金属氧化物。当温度达到68℃附近时,VO会由低温半导体相转变成高温金属相,晶体结构由单斜结构向金红石结构转变,同时热导率、电阻率、折射率等物理性质也会发生可逆的变化。这种半导体-金属态的跃变也可通过电场、激光、压力等外界作用下驱动发生。由于其灵活的相变驱动模式和相变前后各个物理性质的大幅度改变,VO在智能窗、红外探测器、光开关、信息存储、忆阻器等众多领域有着美好的应用前景。但是过往的文献中发现电场驱动单层VO薄膜相变存在着阈值电压高、响应速度慢等问题。本文通过插入ITO导电层的方式,大大降低了相变阈值电压,实现了低电压驱动VO薄膜的相变,提高了电场驱动VO相变时整电路的稳定性。本文研究了VO薄膜制备中氧分压、钨掺杂浓度、膜层厚度、膜层温度、VO/ITO膜层结构,以及测量中扫描电流/电压增加速率、电极间距、电场强度等对电场驱动VO薄膜相变特性的影响。实验表明,VO/ITO双层复合薄膜的薄膜结构在保持良好的相变前后光学调制能力的同时,能保持较低的电场驱动其相变所需的阈值电压。同时该薄膜结构也可以更方便和随意地调节所需的相变区域,以及可以对表面的VO功能层做进一步性能优化的表面处理。在不同氧分压下制备VO层的实验结果表明,随着氧气分压的下降,复合薄膜中钒氧化学计量比也随之下降,在5.5%氧分压下制备的样品VO含量最高,在近红外的光学透射率调制能力最强,可以通过电场驱动相变,而且光学透射率调制能力与热驱动相变时的相当,相变所需的驱动阈值电压最低。对样品进行钨掺杂的实验结果表明。随着钨掺杂浓度的增加,样品的相变前后近红外光学调制能力变弱,相变温度变低,方阻逐渐下降,载流子浓度提高。同时还发现,随着钨掺杂浓度的提高,样品的相变阈值电压逐渐变低,但是相变迟滞宽度逐渐变大。同时还发现电场驱动的VO/ITO薄膜相变存在两个阶段,第一个阶段是载流子浓度提升引发的Mott转变,随着掺杂浓度的提高,样品载流子浓度提高,第一个阶段所需的时间减少,掺杂浓度更高的样品甚至没有出现这一个阶段。第二个阶段是热驱动引起的Peierls转变。不同VO层厚度的实验结果表明,随着VO层厚度的增加,样品相变前后的光学透射率降低,光学透射率调制能力增加,并在到达一定厚度时达到极限。但是电场驱动不同厚度VO层样品的阈值电压与其厚度的变化不成线性关系,无明显差异。对样品进行的电学测试结果表明,随着温度的上升,相变阈值电流和阈值电压逐渐下降。而在相同温度下,相变所需的阈值电流和阈值电压不随扫描时长的变化而发生线性变化。随着电极间距的减小,对应的阈值电压降低,相变的响应时间快速下降,在电极间距为5μm时,测得其“开”和“关”响应时间分别为240μs和2100μs。随着施加电流的增大,“开”的响应时间减小,“关”的响应时间增大。电场驱动样品相变后表面温度要远低于其热致相变时的升温相变温度。推断电场驱动VO/ITO双层复合薄膜可能分为两个过程,第一个过程是电场作用于VO层上,产生了载流子,第二个过程是电场作用于ITO导电层上,提供了主要的焦耳热,因此插入了ITO导电层的VO复合薄膜的相变比起单层的VO有着更低的阈值电压。

关键词： VO2 电致相变阈值电压钨掺杂氧分压

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二硫化钼基材料的微波吸收性能研究

二硫化钼基材料的微波吸收性能研究

作者：孔晓天安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着信息技术的迅速发展,源自电子产品的电磁辐射与污染日趋严重。日益增强的电磁污染对高效吸波材料的性能提出了迫切需求。作为一种前景广阔的电磁波吸收材料,二硫化钼由于结构独特、导电率高、介电极化效果好,正受到越来越多的关注。... 详细信息

随着信息技术的迅速发展,源自电子产品的电磁辐射与污染日趋严重。日益增强的电磁污染对高效吸波材料的性能提出了迫切需求。作为一种前景广阔的电磁波吸收材料,二硫化钼由于结构独特、导电率高、介电极化效果好,正受到越来越多的关注。MoS是最具代表性的过渡金属硫化物之一,由于不同的原子配位而具有多种晶型结构,其中正交结构的1T相和六方结构的2H相最为常见。2H相为热力学稳定相且表现为半导体特征,1T相为热力学亚稳相并表现为金属行为,且1T相和2H相在一定条件下可以相互转换。与2H MoS相比,1T MoS显示出更大的层间距和更高的电导率,从而能有效提高样品的极化强度,进而增强电磁波的损耗。虽然MoS对电磁波具有强的多重散射和反射,但是电磁波的衰减和导电性有待进一步提高,此外1T相为亚稳相从而难以制备获得,这些因素阻碍了MoS性能的进一步提高。近年来,有研究表明混合相的二硫化钼(1T相:50%～60%)具有较好的微波吸收性能,表明二硫化钼的晶相比例对微波吸收性能具有显著影响。本论文主要开展了以下工作:(1)MoS(MS)负载量对微波吸收性能的影响研究。采用乙醇、硝酸、四水合钼酸铵和硫代尿素为原料,经水热法制备了具有三维花瓣巢状纳米球形结构的1T/2H相混存的MS。将所获得的MS与石蜡进行不同比例的混合,研究了MS负载量对微波吸收性能的影响。结果表明,负载为30 wt%的MS样品微波吸收效果最佳,其最小反射损耗RL在样品厚度为2.4mm时达到-31 d B;最大有效吸收带宽EAB在样品厚度为2.0mm时最大,为4.9 GHz(8.7-13.6 GHz)。(2)W掺杂MoS的微波吸收性能研究。采用水热法制备了MoWS(MWS),其1T相比例(～60%)的提高源自W原子与Mo原子的原子尺寸失配而诱导的微应力所致。微波吸收性能研究结果表明,当负载为30 wt%时RL在样品厚度为3.0mm时达到-34 d B,EAB在样品厚度为4.0mm时为6.3 GHz(6.7-12.8 GHz)。MWS样品较MS样品微波吸收性能的提升源自W掺杂导致的内部缺陷增加、合适的1T/2H相比例、更加细小的颗粒等增强了微波损耗所致。(3)1T/2H MoWS@MXene(MWS@MXene)异质结构的微波吸收性能。采用水热法制备了具有三维网络互联形貌特征的MWS@MXene异质结构,微波吸收性能研究结果表明,样品厚度为3.0 mm、负载为30 wt%时MWS@MXene的微波吸收可以覆盖整个X波段(8.0-12 GHz),其RL可达到-45.2 d B,EAB为7.1 GHz(7.8-14.9 GHz)。较MS和MWS样品而言,MWS@MXene异质结构微波吸收性能显著提高,其原因在于三维网络互联形貌使得样品比表面积增加、异质结构界面提供了界面极化等增强了电磁波的损耗所致。图[32]表[4]参[93]

关键词： 1T/2H MoS2 钨掺杂 MXene 二维材料微波吸收性能