收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

VO_2/Nb:SrTiO_3异质结的电学性质及纳米团簇对VO_2薄膜光电性质影响的研究

何帆  
【摘要】:二氧化钒(V02)是一种固态热致相变材料,在温度升至68℃时会发生非金属-金属的可逆转变。由于在V02相变过程中会伴随有材料的电阻、磁化率以及光的透过率等的可逆突变,且在经过掺杂后其相变温度可降至室温附近,因此应用十分广泛。一方面可利用V02与其他半导体材料制备异质结以用于制作光电探测器和光电池等光电器件;另一方面,在基片上直接制备的V02薄膜可应用于智能玻璃和激光防护装置等的研制。目前实现VO2薄膜大规模应用的关键在于如何降低其相变温度至室温且不对其光电性质的突变幅值造成太大影响,而掺杂就是其中一种行之有效的方法。掺杂的方法较多,根据以往的课题经验和相关文献,本文主要研究纳米团簇的掺杂对V02薄膜光电性质的影响。 本文主要利用纳米球刻蚀技术中的表面张力自组装法制备纳米团簇结构以实现对VO2薄膜的掺杂,利用射频磁控溅射技术进行薄膜沉积,分别制备了不掺杂的含有纳米团簇结构的V02薄膜和Pt纳米团簇掺杂的V02薄膜,总结了制备V02薄膜的最佳条件,分别研究了它们的光电性质。研究表明不掺杂的含有纳米团簇结构的V02薄膜的电阻突变率可达81.8%,在波长1100nm处的光学透射率突变可达15%,相变温度范围在56-72℃之间;Pt纳米团簇掺杂的V02薄膜的电阻突变率可达66.7%,在波长1100nm处的光学透过率突变可达7%,相变温度范围在38-58℃之间。通过和常规V02薄膜的对比(电阻突变率72.7%,在波长1100nm处的光学透过率突变9%,相变温度范围58-74℃),总结得出单纯的纳米团簇的掺杂对V02薄膜的光学性质影响较为明显(在波长1100nm处的光学透过率突变幅度提升可达6%),而Pt纳米团簇掺杂则可明显降低V02薄膜的相变温度(降幅可达20℃)。通过对纳米团簇掺杂的V02薄膜的光电特性的研究,本文认为其在智能玻璃、光电开关和太阳能温控材料方面具有应用潜力。 此外,鉴于当前V02相关的异质结研究尚未广泛开展,本文在掺铌钛酸锶衬底(掺杂浓度0.7%)上制备了VO2/Nb:SrTi03异质结并研究了它的电学性质,为V02在异质结方面的应用打下实验基础。本文分别测试了VO2/Nb:SrTi03异质结在低温和高温下的电流-电压特性,发现无论高温还是低温均表现出较好的整流特性。经分析认为由于V02存在相变特性,所以低温下两者接触形成nN异质结,高温下则为肖特基结,并分别进行了理论验证。在测试异质结I-V特性时本文还观察到VO2/Nb:SrTi03异质结具有电滞现象,通过分析认为造成该现象的主要原因可用基于异质结界面处载流子的束缚-脱束缚机制进行解释。此外本文还对VO2/Nb:SrTi03异质结进行了光生伏特效应的测试,测试发现样品在波长为248nm、能量为1.1mJ的激光照射下产生了光伏效应,最大开路电压约为3.5mV。通过对VO2/Nb:SrTi03异质结电学性质的探索,本文认为该异质结在光电二极管、光电池和光电探测器方面具有应用潜力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王充;彭同江;段涛;;异质结构光子晶体的制备与带隙特性研究[J];人工晶体学报;2010年02期
2 李鸿梅;刘念华;;一维异质结构光子晶体全方位窄带滤波[J];江西科学;2007年01期
3 张晓丽;唐贵德;刘少鹏;许力强;赵福伟;齐伟华;;异质结构掺锰氧化物(La_(0.60)Sr_(0.4-x)Na_xMnO_3)的磁电阻研究[J];纳米科技;2008年05期
4 牛巧利;;金属氧化物/聚合物异质结构电致发光[J];广州化工;2011年15期
5 荣垂才;闫珂柱;石宗华;宁学峰;;二维光子晶体异质结构的带隙分析[J];光谱实验室;2006年03期
6 赵玉辉;张会云;郑义;;异质结构光子晶体的能带特性研究[J];量子光学学报;2006年03期
7 王志;巴德纯;于春宏;梁吉;;碳纳米管异质结构的ECR-CVD法制备[J];无机材料学报;2006年05期
8 甘自保;胡其图;郑秀文;赵爱华;张旭;;单步微波多元醇法合成Pt/DCNT异质结构(英文)[J];临沂师范学院学报;2009年06期
9 王井伟;韩培德;夏伶勤;张瑞珍;;Ta_2O_5/MgF_2异质结构三维光子晶体的偏振性[J];光子学报;2010年05期
10 余长林;杨凯;;异质结构的复合光催化材料的研究新进展[J];有色金属科学与工程;2010年06期
11 徐毓龙,周晓华,叶锦荣,徐玉成;半导体异质结构材料及其应用[J];功能材料;1995年02期
12 王雪松;王凌凌;王德军;谢腾峰;;n-Si/TiO_2/偶氮颜料微纳米尺度下的光生电荷转移性质[J];高等学校化学学报;2010年05期
13 刘素文,吕孟凯,宋春风,王淑芬,顾锋,程秀风,许东,袁多荣;纳米TiO_2/Zr_xTi_(1-x)O_2异质结构薄膜的制备及其光催化性质[J];功能材料;2004年02期
14 邓新华;刘念华;刘根泉;;单负材料光子晶体异质结构的频率响应[J];物理学报;2007年12期
15 金克新;赵省贵;谭兴毅;唐晶;陈长乐;;La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_(3-δ)/Fe异质结构的瞬间光诱导特性研究[J];材料导报;2008年06期
16 王海波;闫东航;;结晶性有机半导体异质结器件[J];中国科学(B辑:化学);2009年01期
17 严鸿维;张林;李波;尹强;;孔径梯度变化的聚苯乙烯多孔薄膜的制备[J];强激光与粒子束;2010年12期
18 赵国刚;孟凡娜;;一维ZnO/Zn_(2.33)Sb_(0.67)O_4纳米异质结构的制备及气敏特性[J];黑龙江科技学院学报;2010年03期
19 安丽萍;邓新华;;基于单负材料的光子晶体异质结构全方位滤波器[J];半导体光电;2010年03期
20 郭鸣;周松华;;Ba_(1-x)Sr_xTiO_3(BST)/钙钛矿型氧化物超导薄膜异质结构的研究及发展[J];井冈山学院学报(自然科学版);2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡志华;廖显伯;刁宏伟;曾湘波;徐艳月;孔光临;;能带不连续性对a-Si/c-Si(HIT)异质结构光伏特性的影响[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
2 施毅;杨红官;吴军;袁晓利;顾书林;张荣;沈波;韩平;郑有炓;;Ge/Si异质结构纳米晶粒及电荷存储特性研究[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年
3 孙振华;包志红;王海花;陈雪松;苏党生;王建方;;新方法制备金-金属硫化物杂化纳米晶[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
4 邹如皓;;学校异质结构团体辅导对于两种类型学生的相互影响[A];第十届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2005年
5 王海波;闫东航;;结晶性有机异质结器件[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
6 沈波;许福军;;GaN基异质结构的MOCVD生长和物性研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
7 张闯;闫永丽;赵永生;姚建年;;一维有机异质结构的制备和发光性质调控[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
8 苗振林;许福军;宋杰;黄呈橙;于彤军;杨志坚;沈波;;晶格匹配In_(0.18)Al_(0.82)N/GaN异质结构的MOCVD生长研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
9 邓立儿;王永生;徐征;王东栋;张春秀;韩笑;;宽频带一维三元光子晶体异质结构全方向反射镜[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
10 黄垒;彭峰;余皓;王红娟;岑惠蓉;;Cu_2O/TiO_2异质结构的制备及其可见光催化性能[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋兴莉;氧化物异质结构中的电阻开关效应研究[D];清华大学;2013年
2 陈前平;电场对磁性/铁电多铁异质结构磁性调控的研究[D];清华大学;2012年
3 康大为;氧化锌基和硅基异质结构的制备及其表面光伏特性研究[D];大连理工大学;2013年
4 杨福军;声子散射下纤锌矿AlGaN多层异质结构中电子的迁移率[D];内蒙古大学;2013年
5 谢修华;MgZnO异质结紫外光电探测器件的制备与内增益特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
6 熊超;ZnO/Si异质结的制备与特性研究[D];华南理工大学;2011年
7 刘秉策;ZnO/Si异质结构晶界行为及其载流子输运机制研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 王彦敏;氧化钛基纳米带的改性及应用研究[D];山东大学;2009年
9 刘勇平;磷酸银及其异质结高效可见光催化剂的制备及性能研究[D];广西大学;2012年
10 刘冰;氮化镓异质结电子输运特性的研究[D];北京交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温慧娟;氮化物双异质结材料优化生长及其载流子输运性质研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 陈天鸥;BaTiO_3-SiC异质结构的第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 魏彦平;分子束外延Fe/Si异质结构的热稳定性[D];兰州大学;2014年
4 陈润乾;基于密度泛函的SiC异质结研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 林章清;高温合成异质结构复合材料及其应用研究[D];苏州大学;2014年
6 臧源;p-Si/n-SiC异质结及其光电特性[D];西安理工大学;2010年
7 王美晓;钛酸锶异质结界面电子结构的理论研究[D];山东大学;2010年
8 马明;钯掺杂非晶碳膜/二氧化硅/硅异质结的制备及其光电特性的研究[D];中国石油大学;2011年
9 揣宏媛;V_2O_5(MoO_3)异质结构材料的制备及光催化性能[D];长春工业大学;2014年
10 李厚冉;尖晶石结构Zn_2SnO_4基复合光催化剂的制备及其性能研究[D];山东大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 李禾;吕惠宾:让分子无处遁形[N];科技日报;2004年
2 记者 路平;“有阳光的地方就有能源”有望实现[N];广东科技报;2008年
3 海波;三频功率放大器问世[N];通信产业报;2000年
4 吴映红;氮化镓材料器件研制进展[N];中国电子报;2000年
5 ;硅材料国家重点实验室[N];中国化工报;2002年
6 鲁克;山东加大对基础研究的支持力度[N];中国高新技术产业导报;2009年
7 本报记者 陈磊;半导体照明:基础研究不能“慢半拍”[N];科技日报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978