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二氧化钒(VO2)在68℃会发生半导体相-金属相的可逆相变。伴随着相变,VO2的光学、电学和磁学等性质会发生突变。正是由于这一特性,VO2可以应用于智能窗、激光防护、光电开关以及非制冷红外探测器等方面。本文基于智能窗的应用,研究了VO2薄膜的制备及其热致变色性能。首先以金属钒为靶材,采用直流反应磁控溅射法在石英玻璃片上制备了V02薄膜,主要研究了不同氧氩流量比对氧化钒薄膜的物相结构、表面形貌、钒的价态以及光学性能的影响。其次,制备了W掺杂V02薄膜,研究了W掺杂浓度对VO2薄膜晶体结构、表面形貌、元素价态以及热致变色性能的影响。最后,采用射频磁控溅射法在石英玻璃和W掺杂VO2薄膜之间制备了AZO薄膜,研究了AZO膜层对VO2薄膜的物相结构、表面形貌以及光学性能的影响。采用的测试分析方法有:XRD、SEM、XPS以及UV-VIS-NIR。主要结论如下:(1)直流反应磁控溅射法制备了VO2薄膜。随着氧氩流量比的升高,薄膜中钒的价态不断升高,当O2/Ar=4%时,可以制备出纯相的V02薄膜。在此条件下,V02薄膜的可见光积分透射率(Tlum)为48.25%,太阳光透过率调制能力(ATsol)为13.38%,相变温度为67.5℃。(2)直流反应磁控溅射法制备了W掺杂VO2薄膜。随着W掺杂浓度的升高,VO2的衍射峰逐渐向小角度偏移,其表面形貌由颗粒状逐渐转变为块状最后为长片状。随着W掺杂量的增多,VO2薄膜的光学透过率逐渐降低。当掺W量为4.55%时,VO2薄膜的可见光积分透射率(Tlum)为27.37%,太阳光透过率调制能力(ATsol)为10.24%,相变温度可降低到27.5℃。掺杂的W元素主要是以+6价的形式存在。(3)射频磁控溅射法在石英玻璃片和W掺杂VO2薄膜之间加镀一层AZO薄膜。W掺杂VC2/AZO双层薄膜样品具有较高的结晶度,膜层之间没有发生化学反应,生成物相比较单一;双层薄膜的表面致密,晶粒较大且呈圆球状;W掺杂VO2/AZO双层薄膜无论是可见光积分透过率(Tlum)还是太阳光透过率调控能力(ΔTsol)都比W掺杂VO2单层薄膜的要高,分别高出2.77%和1.71%,薄膜的热致变色性能有所改善。