电子束在VO2薄膜中引起的价态、相结构和光学性能的改变

利用能量为1.7MeV, 注量分别为1.25×1013/cm2, 1.25×1014/cm2, 1.25×1015/cm2的电子束辐照VO2薄膜,采用XPS, XRD等测试手段对电子辐照前后的样品进行分析,并研究了电子辐照对样品相变过程中光透射特性的影响。结果表明电子辐照引起VO2薄膜中V离子出现价态变化现象,并使薄膜的X射线衍射峰发生变化。电子辐照在样品中产生的这些变化显著改变了VO2薄膜的热致相变光学特性。     

电子束在VO2薄膜中引起的价态、相结构和光学性能的改变

 利用能量为1.7MeV, 注量分别为1.25×10¹³/cm², 1.25×10¹⁴/cm², 1.25×10¹⁵/cm²的电子束辐照VO₂薄膜,采用XPS, XRD等测试手段对电子辐照前后的样品进行分析,并研究了电子辐照对样品相变过程中光透射特性的影响。结果表明电子辐照引起VO₂薄膜中V离子出现价态变化现象,并使薄膜的X射线衍射峰发生变化。电子辐照在样品中产生的这些变化显著改变了VO₂薄膜的热致相变光学特性。     

掺钨VO_2薄膜的电致相变特性

采用直流磁控溅射与后退火工艺相结合的方法,在掺氟SnO_2(FTO)导电玻璃基底上制备了高质量的掺钨VO_2薄膜,对薄膜的结构、表面形貌和光电特性进行测试,分析了钨掺杂对其相变性能的影响.结果表明,室温下掺钨VO_2薄膜的阈值电压为4.2 V,观察到阈值电压下约有两个数量级的电流突变.随着温度升高,相变的阈值电压降低,且电流突变幅度减小.当施加8 V电压时,分别在不同温度下测试了掺钨VO_2薄膜的透过率.温度为20和50℃时,掺钨VO_2薄膜相变前后的红外透过率差量分别为23%和27%.与未掺杂的VO_2薄膜相比,掺钨VO_2薄膜具有相变温度低、阈值电压低和电阻率小的特点,在高速光电器件中有广阔的应用前景.     

1.0 MeV电子辐照致VO_2(B)薄膜结构与光谱改变研究

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜,对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算,同时使用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计对薄膜进行测试,分析了电子辐照对薄膜结构、形貌与紫外-可见光谱(280~880nm)的影响。结果显示:电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应,电子辐照使薄膜的表面晶粒细化,辐照后薄膜光谱的吸收峰位发生移动,其移动的最大位移达到21nm,辐照后薄膜的光学禁带宽度也有所增加。     

利用真空变温电阻测试仪研究VO_2薄膜的电阻特性

利用磁控溅射技术在普通玻璃基片上制备了VO2薄膜,晶体结构和表面形貌分析表明制备的样品主要具有VO2相,结晶情况良好.利用自制真空变温薄膜电阻测试仪器测试了VO2薄膜的电阻率随温度变化曲线,观察到钒氧化物的电阻突变和热滞现象.     

离子束增强沉积VO_2多晶薄膜的温度系数

用改进的离子束增强沉积方法和恰当的退火从V2 O5粉末直接制备了VO2 多晶薄膜 .实验测试表明 ,薄膜的取向单一、相变特性显著、结构致密、界面结合牢固、工艺性能良好 ,薄膜的电阻温度系数 (TCR)最高可达 4 2 3% K .从成膜机理出发 ,较详细地讨论了离子束增强沉积VO2 多晶薄膜的TCR高于VOx 薄膜的TCR的原因 .分析认为 ,单一取向的VO2 结构使薄膜晶粒具有较高的电导激活能 ,致密的薄膜结构减少了氧空位和晶界宽度 ,使离子束增强沉积VO2 多晶薄膜结构比其他方法制备的VOx 薄膜更接近于单晶VO2 是其具有高TCR的原因     

GeSe2非晶半导体薄膜中光致结构及性能变化

运用X射线衍射分析、红外光谱分析、扫描电镜分析和透射光谱分析，研究了GeSe2非晶半导体薄膜经514.5nm波长的氩离子激光辐照后的结构及性能变化。实验结果表明，经热处理和激光辐照后，薄膜的光学吸收边均移向短波长处，这种移劝随着辐照激光强度和辐照时间的增加而增大，并且在退火薄膜中是可逆的，扫描电镜分析结果表明，薄膜在激光辐照后有微晶析出，这种微晶的析出量随着辐照激光强度的增强而增加。     

ZrO2薄膜微观结构和光学性能的研究

无论是在300℃或室温下,用PVD方法淀积的ZrO_2薄膜,达到一定厚度后都出现晶相非均匀性,在基底侧为四方相,空气侧为单斜相.本文给出了ZrO_2薄膜中四方相存在的原因,并用晶体生长过程中的择优生长特性讨论了薄膜柱状体结构的成因,从而解释了薄膜的折射率非均匀性.     

脉冲偏压电弧离子镀Cr-O薄膜结构及光学性能研究

采用脉冲偏压电弧离子镀技术在单晶硅基片及石英玻璃上制备了一系列均匀透明的Cr-O薄膜. 用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子谱、纳米压痕仪、紫外可见光分光光度计等方法对薄膜的表面形貌、膜厚、相结构、成分、元素的化学价态、硬度和光学性能等进行表征, 主要研究了偏压幅值对薄膜结构和性能的影响. 结果表明, 施加偏压可使薄膜的沉积质量明显提高, 其相结构由非晶态转变为晶体态, 并随着偏压幅值的增加, 由Cr₂O₃相向CrO相转变; 薄膜的硬度先增大后减小, 当偏压为-300 V时, 硬度达到最大值24.4 GPa; 薄膜具有良好的透光率, 最高可达72%; 当偏压为-200 V时, 薄膜的最大光学帯隙为1.88 eV.     

电子辐照致VO_2(B)薄膜结构与红外光谱改变

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜,对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算,使用X射线衍射仪、傅立叶中红外光谱仪对薄膜进行测试,分析了电子辐照对薄膜结构与红外光谱(3400~400 cm-1)的影响。结果显示:电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应,电子辐照在薄膜中引入的点缺陷,可以使V-O=V受到破坏,退火可以使V-O=V振动得到恢复,而电子辐照对薄膜八面体角度弯曲振动影响不大。     

Preparation and modification of VO_2 thin film on R-sapphire substrate by rapid thermal process

The VO2 thin film with high performance of metal-insulator transition （MIT） is prepared on R-sapphire substrate for the first time by magnetron sputtering with rapid thermal process （RTP）. The electrical characteristic and THz transmittance of MIT in VO2 film are studied by four-point probe method and THz time domain spectrum （THz-TDS）. X-ray diffraction （XRD）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, atomic force microscopy （AFM）, and search engine marketing （SEM） are employed to analyze the crystalline structure, valence state, surface morphology of the film. Results indicate that the properties of VO2 film which is oxidized from the metal vanadium film in oxygen atmosphere are improved with a follow- up RTP modification in nitrogen atmosphere. The crystallization and components of VO2 film are improved and the film becomes compact and uniform. A better phase transition performance is shown that the resistance changes nearly 3 orders of magnitude with a 2-~C hysteresis width and the THz transmittances are reduced by 64% and 60% in thermal and optical excitation respectively.     

拓扑绝缘体薄膜生长与栅电压调控输运特性研究

文章讨论了三维拓扑绝缘体制备和输运性质研究方面的进展情况.首先介绍了拓扑绝缘体体材料和薄膜的制备,并介绍了文章作者利用分子束外延方法,在硅表面以及高介电常数材料钛酸锶表面生长高质量拓扑绝缘体Bi2Se3薄膜的工作.然后介绍了拓扑绝缘体输运研究的现状,以及文章作者在栅电压调控拓扑绝缘体外延薄膜的化学势和输运性质方面的研究成果.     

拓扑绝缘体薄膜生长与栅电压调控输运特性研究

文章讨论了三维拓扑绝缘体制备和输运性质研究方面的进展情况.首先介绍了拓扑绝缘体体材料和薄膜的制备,并介绍了文章作者利用分子束外延方法,在硅表面以及高介电常数材料钛酸锶表面生长高质量拓扑绝缘体Bi2Se3薄膜的工作.然后介绍了拓扑绝缘体输运研究的现状,以及文章作者在栅电压调控拓扑绝缘体外延薄膜的化学势和输运性质方面的研究成果.     

非聚焦电子束照射SiO2薄膜带电效应

采用考虑电子散射、俘获、输运和自洽场的三维数值模型, 模拟了低能非聚焦电子束照射接地SiO₂薄膜的带电效应. 结果表明, 由于电子的迁移和扩散, 电子会渡越散射区域产生负空间电荷分布. 空间电荷呈现在散射区域内为正, 区域外为负的交替分布特性. 对于薄膜负带电, 电子会输运至导电衬底形成泄漏电流, 其暂态过程随泄漏电流的增加趋于平衡. 而正带电暂态过程随返回二次电子的增多而趋于平衡. 在平衡态时, 负带电表面电位随薄膜厚度、陷阱密度的增大而降低, 随电子迁移率、薄膜介电常数的增大而升高;而正带电表面电位受它们影响较小.     

Microstructure and magnetic properties of FeRh thin films with Pt doping

In this paper,the structure and magnetic properties of FeRh alloy thin films with a small amount of Pt doping fabricated onto a glass substrate by sputtering are investigated systematically.XRD results show that the diffraction pattern of as-deposited film exhibits only nonmagnetic γ phase.After annealing,the disordered γ phase transforms to an ordered α' phase.The temperature dependence of saturation magnetization of different annealing times and Pt contents are characterized.The phase transition temperatu...     

Optoelectronic properties of SnO_2 thin films sprayed at different deposition times

This article presents the elaboration of tin oxide(SnO_2) thin films on glass substrates by using a home-made spray pyrolysis system. Effects of film thickness on the structural, optical, and electrical film properties are investigated. The films are characterized by several techniques such as x-ray diffraction(XRD), atomic force microscopy(AFM), ultravioletvisible(UV–Vis) transmission, and four-probe point measurements, and the results suggest that the prepared films are uniform and well adherent to the substrates. X-ray diffraction(XRD) patterns show that SnO_2 film is of polycrystal with cassiterite tetragonal crystal structure and a preferential orientation along the(110) plane. The calculated grain sizes are in a range from 32.93 nm to 56.88 nm. Optical transmittance spectra of the films show that their high transparency average transmittances are greater than 65% in the visible region. The optical gaps of SnO_2 thin films are found to be in a range of 3.64 e V–3.94 e V. Figures of merit for SnO_2 thin films reveal that their maximum value is about 1.15 × 10-4-1?atλ = 550 nm. Moreover, the measured electrical resistivity at room temperature is on the order of 10-2?·cm.     

基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器

利用二氧化钒薄膜绝缘相–金属相的相变特性, 提出了一种基于超材料的温控太赫兹调制器, 研究了相变超材料在太赫兹波段的传输特性和温控可调谐特性. 当入射太赫兹波为水平偏振或垂直偏振状态时, 器件的透过率谱线在1 THz附近呈现出两个独立的、中心频率分别为1.3 THz和1.7 THz、 带宽分别为0.2 THz和0.35 THz的 透射宽带. 当温度从40℃至80℃变化时, 两宽带的透过率发生明显的降低, 在二氧化钒的相变温度(68℃)时尤其灵敏, 对入射光的二种偏振状态, 调制深度均达到60%以上, 实现了良好的调制效果. 关键词： 太赫兹超材料 2薄膜')" href="#">VO₂薄膜 调制器 相变     

Phase change of CoTi and Co3Ti induced by MeV-scale electron irradiation

This study investigates equilibrium-to-nonequilibrium solid phase transitions induced by MeV-scale electron irradiation in B2-CoTi and L1₂-Co₃Ti intermetallic compounds by means of high-voltage electron microscopy. Under MeV-scale electron irradiation, B2-CoTi transforms into a body-centered cubic solid solution through chemical disordering and eventually transforms into an amorphous phase. The critical temperature for amorphisation is found to be 110 K. L1₂-Co₃Ti also exhibits chemical disordering at temperatures below 700 K. However, its amorphisation does not occur even at a low temperature of 20 K. The dominant factor in these solid phase transitions is discussed in terms of the Gibbs free energy.