掺杂二氧化钒薄膜的相变特性研究开题报告

 2022-03-23 19:50:43

1. 研究目的与意义

1.研究的背景、目的及意义1.1研究背景室温红外探测和成像用的是薄膜的温敏特性,薄膜材料的tcr越高,同样器件的探测率就越高。

vo2晶体从低温半导体相向高温金属相转变时在0.2℃左右的范围内可使材料的电阻改变4-5个数量级,即在相变区间的tcr远高于室温时半导体相的tcr。

但是vo2晶体典型的相变温度约68℃,无法在室温红外成像中使用。

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2. 研究内容和预期目标

2.主要研究内容和预期目标2.1研究内容:本论文拟以氧化二乙酰丙酮合钒为前驱体,乙醇钽、钛酸四丁酯、四水合醋酸锰为掺杂剂,用溶胶-凝胶方法在sio2/si衬底上制备了v1-x-y-ztaxtiymnzo2薄膜。

用x射线衍射、原子力显微镜、x射线光电子能谱及自制温度-电阻测量仪研究钽、钛、锰共掺杂对vo2薄膜的晶体结构、表面形貌、元素价态以及相变特性的影响。

2.2 预期目标:(1)了解溶胶凝胶法制膜原理,熟练掌握匀胶机、快速退火设备和用自制温度-电阻测量仪的使用。

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3. 研究的方法与步骤

3.拟采用的研究方法、步骤3.1研究方法:用kw-4a型匀胶机完成薄膜涂覆。

用rigaku d/max-2500 x射线衍射仪测定薄膜的晶体结构;用daktak surface profiler对腐蚀薄膜做台阶测量以确定其厚度;用oxford扫描电子显微镜和日本shimadzu spm-9500jz 原子力显微镜观测分析薄膜的表面形貌;用法国axis hai165 utra x射线光电子谱仪分析薄膜中原子的成键情况;用自制温度-电阻测量仪,测定薄膜电阻随温度的变化曲线(r-t曲线),以确定v1-xtaxo2多晶薄膜的相变温度、相变驰豫、电阻突变量级、室温tcr,测量温度范围10-90℃,升、降温速率2min/℃。

3.2研究步骤:(1)通过《中国知网》《百度学术》等论文检索网站检索相关文献,熟悉研究领域。

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4. 参考文献

4.主要参考文献1. 黄剑锋. 溶胶凝胶原理与技术[M],北京:化学工业出版社,20052. 常铁军. 材料近代分析测试方法[M],哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,20053. 潘梅,陆卫. 氧化钒热致变色薄膜的研究进展[J],激光与红外,2002,32(6) : 374-3774. Soltani M, Chaker M, Haddad E, Kruzelecky R V, Margot J. Effects of Ti-W codoping on the optical and electrical switching of vanadium dioxide thin films grown by a reactive pulsed laser deposition[J]. Appl Phys Lett, 2004, 85 : 1958-19605. Pan M, Zhong H M, Wang S W, Liu J, Li Z F, Chen X S, Lu W.Properties of VO2 thin film prepared with precursor VO(acac)2[J]. J Crystal Growth, 2004, 265(1-2) : 121-1266. 李金华,袁宁一,谢太斌,但迪迪.超高温度系数V0.97W0.03O2多晶薄膜的制备研究[J].物理学报,2007,56 (3) : 1790-1795.

5. 计划与进度安排

5.具体进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容)(1)第七学期411周: 毕业论文命题,对本学院教师提出命题要求,布置任务,教师命题。

(2)1213周:毕业论文课题申报、审题,指导教师填写毕业论文题目申报表,经系部和学院审核,然后进入教务系统进行毕业论文题目申报。

(3)1418周:学生网上选题学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。

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