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二氧化钒(VO2)作为一种热致相变材料,是目前相变金属化合物中研究的热点材料。当温度变化时,能够发生金属相与半导体相的可逆转变,同时,伴随着光、电、磁等物理性质的突变。由于其相变温度为68℃,相对来说比较低,并且可以通过掺杂的方法来降低,这为其广泛的应用奠定了基础,尤其是为在“智能窗”方面的应用提供了可能性。 以乙酰丙酮氧钒为前驱体,甲醇为溶剂,采用溶胶凝胶法和旋涂镀膜法制备出了铌掺杂及未掺杂的VO2薄膜。同时使用XRD、SEM、DSC及XPS等手段对VO2薄膜进行了分析。除此之外,使用四位探针法和紫外-可见光-近红外分光光度计对VO2的光学性能、电学性能也进行了初步的研究,同时探讨了铌掺杂对其相变温度的影响。主要结果如下: (1)研究了衬底材料对薄膜的组织和电学性能的影响。在石英玻璃、普通云母和玻璃上都可以制备出VO2(M)相薄膜。当其他条件相同时,在这三种衬底上制备的VO2(M)相都有相变特性。其中,石英玻璃上薄膜的电阻率突变量最大可达3个数量级。 (2)研究了热处理温度对薄膜的结构和光学特性的影响。随着热处理温度的升高,薄膜透过率的突变量和突变量比率都是先升高后降低的。当热处理温度为550℃时,相变前后薄膜的透过率可达到67%,且此时红外屏蔽作用最佳。 (3)研究了铌对薄膜的结构和相变温度的影响。VO2薄膜的相变温度随着铌含量的增加明显降低,且呈线性下降趋势。