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常温直流对靶溅射制备高TCR氧化钒薄膜 被引量：2
1
作者 吴淼 胡明 +1 位作者 吕宇强 刘志刚 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期806-809,共4页
常温下用直流对靶磁控溅射的方法在玻璃基片上制备出了高电阻温度系数(TCR)氧化钒薄膜.通过设计正交试验,系统分析了Ar和O_2的标准体积比、溅射功率、工作压强和热处理时间对氧化钒薄膜TCR的影响.对最佳工艺条件下制得的薄膜进行电阻温... 常温下用直流对靶磁控溅射的方法在玻璃基片上制备出了高电阻温度系数(TCR)氧化钒薄膜.通过设计正交试验,系统分析了Ar和O_2的标准体积比、溅射功率、工作压强和热处理时间对氧化钒薄膜TCR的影响.对最佳工艺条件下制得的薄膜进行电阻温度特性测试,TCR达到-3.3%/K,室温方块电阻为28.5kΩ,个别样品的TCR达到-4%/K以上.扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)的形貌分析显示,这种制备方法结合适当的退火可以制备出氧化钒多晶薄膜,晶粒尺寸在纳米数量级.X射线光电子能谱(XPS)分析发现,高TCR薄膜样品中钒的总体价态接近+4价.所有结果表明,制得的氧化钒薄膜电性能满足红外探测器的要求,且该工艺能与CMOS工艺兼容. 展开更多
关键词 直流对靶磁控溅射 氧化钒薄膜 电阻温度系数 正交试验
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红外微测辐射热计用纳米氧化钒薄膜的制备和性能研究 被引量：1
2
作者 吕宇强 胡明 +3 位作者 吴淼 韩雷 梁继然 刘志刚 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2006年第3期221-224,共4页
具有优异热敏性能的氧化钒薄膜材料是红外测辐射热计的首选热敏电阻材料,合适的薄膜电阻及高温度电阻系数的氧化钒薄膜的制备是实现高探测率红外测辐射热计的保证．利用新型对靶反应磁控溅射工艺制备了具有纳米颗粒的氧化钒薄膜材料,确... 具有优异热敏性能的氧化钒薄膜材料是红外测辐射热计的首选热敏电阻材料,合适的薄膜电阻及高温度电阻系数的氧化钒薄膜的制备是实现高探测率红外测辐射热计的保证．利用新型对靶反应磁控溅射工艺制备了具有纳米颗粒的氧化钒薄膜材料,确定了最佳工艺参数．对其组成、结构和性能进行了分析,原子力显微镜AFM形貌分析表明薄膜具有均匀致密的表面,X射线光电子能谱分析XPS确定了其组成成分主要为V_2O_5、VO_2和少量的V_2O_3．在常用作微测辐射热计结构层材料的氮化硅基底上,该薄膜材料在室温附近具有合适的薄膜电阻(大约为每方14 kΩ)以及高的温度电阻系数(-3．17%/℃),有望适用于非致冷红外测辐射热计探测器． 展开更多
关键词 纳米氧化钒薄膜 测辐射热计 温度电阻系数TCR 直流对靶磁控溅射
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用对靶磁控溅射附加低温热氧化处理方法制备相变氧化钒薄膜 被引量：1
3
作者 梁继然 胡明 +1 位作者 刘志刚 韩雷 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1203-1208,共6页
采用直流对靶磁控溅射低价态氧化钒(VO2-x)薄膜再附加热氧化处理的方式,进行具有金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜中钒的价态与组分、薄膜结晶结构和表面微观... 采用直流对靶磁控溅射低价态氧化钒(VO2-x)薄膜再附加热氧化处理的方式,进行具有金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜中钒的价态与组分、薄膜结晶结构和表面微观形貌进行分析,利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量。结果表明:新制备的低价态氧化钒薄膜以V2O3和VO为主,经过300℃低温热氧化处理后,薄膜中出现单斜金红石结构的VO2相,薄膜具有金属-半导体相变特性;薄膜表面颗粒之间存在间隙,利于氧的渗入;在300～320℃进行热处理时,薄膜中的V2O3和VO向单斜结构的VO2转变,VO2含量增加,随着薄膜内VO2含量的增加,薄膜的金属-半导体相变幅度增大,超过2个数量级,相变性能变好,但是此热处理温度区间对已获得的VO2的结构没有影响。同时利用直流对靶磁控溅射方法还可以在低氧化温度下获得具有优异金属-半导体相变特性的氧化钒薄膜,制备工艺与微机械电子系统(MEMS)工艺相兼容。 展开更多
关键词 相变氧化钒薄膜 低温热氧化 直流对靶磁控溅射
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低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响
4
作者 梁继然 胡明 刘志刚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期43-47,共5页
采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属－半导体相变特性氧化钒薄膜的制备，研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响。新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相。经30... 采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属－半导体相变特性氧化钒薄膜的制备，研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响。新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相。经300℃／1h热处理后，薄膜内出现单斜结构VO2，薄膜具有相变特性；保持热处理时间不变，升高热处理温度至360℃，薄膜表面变得致密，致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应，VO2成分含量与300℃／1h处理时的含量接近；增加热处理温度并延长热处理时间，如热处理条件为320℃／3h时，薄膜内VO2成分大量增多，电阻值变化幅度超过两个数量级；在300～360℃的热处理温度区间内，薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变，相变性能变好，但对VO2的单斜金红石结构没有影响。 展开更多
关键词 相变氧化钒薄膜 低温热处理 直流对靶磁控溅射
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对向靶磁控溅射纳米氧化钒薄膜的热氧化处理 被引量：1
5
作者 梁继然 胡明 +1 位作者 陈涛 刘志刚 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期721-726,共6页
采用直流对向靶磁控溅射方法制备低价态纳米氧化钒薄膜，研究热氧化处理温度和时间对氧化钒薄膜的组分、结构和电阻温度特性的影响采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对氧化钒薄膜的组分、结晶结构和... 采用直流对向靶磁控溅射方法制备低价态纳米氧化钒薄膜，研究热氧化处理温度和时间对氧化钒薄膜的组分、结构和电阻温度特性的影响采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对氧化钒薄膜的组分、结晶结构和微观形貌进行分析，利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量．结果表明，经300～360℃热处理后，氧化钒薄膜的组分逐渐由V2O3和VO向VO2转变，薄膜由非晶态变为单斜金红石结构，具有金属半导体相变性能；增加热处理温度后，颗粒尺寸由20nm增大为100nm，薄膜表面变得致密，阻碍氧与低价态氧化钒的进一步反应，薄膜内VO2组分舍量的改变量不大；增加热处理时间后，薄膜内VO2组分的含量明显增加，相变幅度超过2个数量级. 展开更多
关键词 直流对向靶磁控溅射 纳米氧化钒薄膜 热氧化处理
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