二氧化钒薄膜在激光防护上的应用研究

战场上激光武器的不断发展对激光防护提出了更高的要求。由于VO2薄膜的相变温度接近室温,具有良好的光电性能,成为相变材料中最有希望用于红外探测器的激光防护材料。介绍了VO2薄膜的光电特性,并探讨了其在激光防护应用方面的相关问题以及发展前景。     

激光法制备二氧化钒军事防护薄膜研究

二氧化钒(VO2)具有热致半导体—金属相变特性, 其相变温度为 68益, 最接近室温, 可作为理想的光学功能材料, 在军事上有广泛应用前景。脉冲激光沉积法作为一种新型的制膜方法, 相比其他方法具有粒子能量高、可控性强等优点。介绍了 VO2薄膜的光电特性及其在军事上尤其是激光防护领域的应用前景, 并重点探讨了激光法制备 VO2薄膜的相关问题及解决措施。     

用于红外激光防护的VO2薄膜的研究进展

二氧化钒（VO2）薄膜由于具有优异的热致变色性能已成为激光防护材料领域的研究热点.本文综述了国内外VO2薄膜的研究进展,对VO2薄膜的主要制备方法、用于红外激光防护的原理及防护波段进行了探讨,并总结了用VO2薄膜实现激光防护所面临的问题.     

二氧化钒薄膜用于激光防护时膜层厚度的计算

VO2膜作为相变温度最接近室温的热致相变材料,相变前透过率高,探测器可正常工作,吸收来袭激光能量相变后透过率低,起到保护探测器作用,可用在激光防护领域。膜层厚度对透过率有很大影响,采用吸收膜的特征矩阵方法加以分析,通过VO2膜的折射率及消光系数等光学参数,计算出薄膜相变前后透过率。按照符合透过率相变前75%,相变后5%的薄膜,计算出厚度,结合对溅射产额和溅射速率的计算,可得到制备时间。在硒化锌基片上制备了VO2膜,用红外分光光度计测量出相变前后透过率为79.2%和12.3%。样品经轮廓仪测量得到的厚度与计算得到的厚度基本相符。     

脉冲激光沉积法制备二氧化钒薄膜的研究进展

主要阐述了脉冲激光沉积(PLD)技术在制备金属氧化物方面的物理过程和技术特点,详细介绍了脉冲激光沉积制备二氧化钒(VO2)薄膜的工艺参数和同内外研究进展,并与几种常规制备方法进行了对比,给出了脉冲激光沉积掺杂对VO2溥膜特性的影响,以及脉冲激光沉积制备VO2纳米材料,讨论了脉冲激光沉积制备VO2薄膜存在的问题和发展方向.     

基于二氧化钒相变材料的光电器件激光防护研究

随着激光致盲武器的快速发展,与之对应的激光致盲防护技术逐渐成为了一项重要的研究。相变材料二氧化钒(VO₂)因在合适的热、光、场等激励下发生半导体相与金属相的可逆相变导致光学和电学特性的显著变化而受到激光防护领域的持续关注。使用Drude-Lorentz模型对VO₂的光学常数进行了研究,针对单层二氧化钒在半导体相红外透过率不够高的问题进行了多层膜设计和优化,并实际制作了多层膜系。使用激光器与傅里叶红外光谱仪测试制备的VO₂薄膜,得到了薄膜的相变与防护效果等性能,验证了VO₂良好的激光致盲防护性能,实际测试表明半导体相的透过率大于92%,相变前后多层膜系的红外开关率超过98%。     

基于二氧化钒薄膜的太赫兹开关器件

二氧化钒(VO2)作为一种优质的光电功能材料一直备受人们的关注,在信息存储、光调制器、太阳能电池、光电探测器等方面有着重要应用。采用磁控溅射及原位退火氧化的"两步法"制备了VO2薄膜,并对其进行晶态、形貌表征。设计并搭建VO2薄膜热致相变实验系统,研究了VO2薄膜在变温条件下对2.52 THz辐射的开关特性。结果表明,VO2薄膜样品为多晶态,具有明显的太赫兹调制效果,可以实现对2.52 THz波的调制,并可作为太赫兹开关/调制器件的功能材料。     

卫星多功能激光防护膜层的研究

卫星在现代战争中具有突出的制空作用，而激光武器能对其实施致盲打击，因此抗激光损伤膜已成为了关键技术之一。本文主要介绍了抗激光损伤的评价参数和卫星激光防护膜的发展现状，总结目前存在的技术问题，最后提出将有机非线性光学材科和热致相变材料复合，利用其各自的优点，有望制备出新型的卫星防护膜。     

退火温度对二氧化钒薄膜红外

针对提高用溶胶–凝胶法制备的VO 薄膜的红外透过率的问题,提出了制备时的最佳退火温度。简 要介绍了用无机溶胶凝胶法制备VO 薄膜的过程,对制备的VO 薄膜进行了差示扫描量热(DSC)、X射线电子能谱仪 (XPS)测试,分析了VO 薄膜的成分及相变温度。根据瑞利–高斯散射公式,通过散射截面与粒子密度计算和不同退火 温度下薄膜透过率的测试,重点讨论了退火温度、晶粒尺寸和红外透射率三者的关系。     

二氧化钒薄膜的退火组分变化及光学特性研究

为得到高纯度的VO2薄膜,对其制备参数进行了探索。VO2薄膜用磁控溅射法制备。对不同条件下制备的VO2薄膜用X射线电子能谱仪(XPS)测试,并通过拟合来得到3,4,5价钒在薄膜中所占的比例。为提高4价钒的含量对薄膜进行了退火处理,分析了退火对氧化钒薄膜中4价钒含量的影响。结果表明,VO2薄膜对10.6μm激光的透过率从60℃时的74%变到78℃时的11.93%,发生了相变。     

激光防护中VO2薄膜的最佳膜厚计算

为实现VO2薄膜在激光防护应用中的最佳膜厚设计,采用椭圆偏振法测试分别得到Si基底VO2薄膜低温半导体态与高温金属态的光学常数,基于具有吸收特性薄膜的透射率计算理论,结合VO2薄膜用于激光防护的需求,计算得到适用于激光防护的最佳膜厚。为验证计算方法准确性,根据入射激光波长10.6 μm为例计算的最佳膜厚,采用直流磁控溅射法在Si基底上制备具有相应膜厚的薄膜,利用傅里叶变换红外光谱测试分析了该薄膜的红外透射率相变特性,结果表明其红外透射率具有明显相变特性,3~5 μm波段的红外透射率对比值达到99%,λ=10.6 μm 处相变前后的红外透射率分别为67.2%、4.2%,与理论计算透射率66.4%、3.3%误差较小,实测透射率对比值为93.8%,与理论预期95%基本相符,表明理论计算方法具有一定的准确性,根据最佳膜厚算法设计的VO2薄膜适合应用于红外探测器的激光防护研究。     

智能阴极保护电源

如果土壤中水的电阻率在10000 Ω·cm以下,就属于腐蚀性区域,其中的金属结构物就会被电化腐蚀.传统的防腐方法是在金属上涂上油漆或缠绕复合材料作为防腐绝缘层.     

A thermally tunable terahertz bandpass filter with insulator-metal phase transition of VO2 thin film

A terahertz bandpass filter with the sandwich structure consisting of thermally tunable vanadium dioxide （VO2） thin film, silica substrate and subwavelength rectangular Cu hole arrays is designed and theoretically analyzed. The results show that the transmittance of the filter can be actively tuned by controlling the temperature of VO2, the narrow band terahertz （THz） waves with the transmittance from 85.2% to 10.5% can be well selected at the frequency of 1.25 THz when the temperature changes from 50 ℃ to 80 ℃, and the maximum modulation depth of this terahertz bandpass fil- ter can achieve 74.7%.     

Properties of pulsed laser deposited vanadium oxide thin film thermistor

Vanadium oxide thin film has been deposited on glass substrate at room temperature using pulsed laser deposition with the laser fluence of 1.4 J/cm² under high vacuum. X-ray photoelectron spectroscopy analysis shows that the film is oxygen deficient compared to the stoichiometric V₂O₅. X-ray diffraction study reveals the amorphous nature of the film. Atomic force microscopy ensures the particulate free film with smooth surface topography. From the temperature-dependent resistance measurements, thermistor parameters such as temperature coefficient of resistance (α) and thermistor constant (B) were determined as 28000 ppm K⁻¹ and 2623 K, respectively.     

新型VO_2相变薄膜的制备

采用离子束溅射和退火工艺制备了一种新的相变型薄膜VO2。此种薄膜的方块电阻为120～148kΩ,电阻-温度关系曲线显示该薄膜的相变温度接近室温。SEM分析表明,所制备的薄膜致密均匀。样品的明场透射电子显微图像显示,制备的薄膜是多晶薄膜,晶粒尺寸达到纳米数量级。XRD分析表明,该薄膜的成分中除了含有VO2外,还含有V2O5,说明该工艺制备的是含有VO2的混合物,而不是纯VO2薄膜。     

Fabrication and characterization of PZT-PMWSN thin film using pulsed laser deposition

Thin PZT films are being developed for use in sensor and actuator application in micromechanical systems. For the use as sensor and actuator, it is desirable to combine high mechanical quality factor (Q_m) with high piezoelectric constant (d) and high electro-mechanical coupling factor (k_p). We fabricated PbZr_xTi_1−xO₃-Pb(Mn,W,Sb,Nb)O₃ (PZT-PMWSN) targets with variations in the Zr/Ti ratio. The dielectric and piezoelectric properties of PZT-PMWSN ceramics were investigated as a function of Zr/Ti ratio. At the Zr/Ti ratio of 0.52/0.48, the electrical coupling factor (k_p) and the mechanical quality factor (Q_m) showed a maximum value of 0.56 and 2344, respectively. The PZT-PMWSN thin film has been prepared on a Pt/Ti/SiO₂/Si substrate using pulsed laser deposition method. The structural property was characterized with XRD, SEM and ferroelectric hysteresis loop measurement were used to characterize the electrical properties of PZT-PMWSN thin film.     

高压薄膜脉冲电容器放电性能的研究

高压薄膜脉冲电容器是放电触发电路中的重要储能器件,通常用于产生高功率大电流脉冲.分析高压薄膜电容器性能检测指标及实际放电过程,找出了高压薄膜电容器样本失效原因,采取提高卷绕电容器芯工艺水平措施后,所制高压薄膜电容器常规指标合格,放电触发次数可靠性指标达到系统要求的6 000次以上.     

脉冲激光沉积法制备ITO薄膜及性质研究

本文采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了ITO导电薄膜,并对其形貌、光学性质和电学性质进行了研究.结果表明,使用PLD方法制备的ITO导电薄膜在可见光区的平均透光率约为80%,方块电阻在100～200Ω/□之间.当衬底温度控制在300℃,氧压控制在1.33Pa时,可以得到具有较高透光率和电导率的ITO导电薄膜.     

相变型VO2薄膜的制备及其特性的研究

利用反应离子束溅射和后退火工艺制备一种新的相变型VO2薄膜,对该薄膜进行电学测试、XRD和光学透过率的测试。这种工艺制备出的相变型VO2薄膜相变温度更接近室温,XRD显示这种薄膜中有VO2、V2O5成分的存在。对这种薄膜的光学透过率测试表明,低温下薄膜的透过率是高温下薄膜透过率的近5倍。通过实验可以看出,氧气分压、退火温度、退火时间是影响制备新型相变型VO2薄膜的重要因素。