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红外探测技术具有广阔的应用前景,越来越引起各国的关注。但是,我国的非制冷红外探测器的研究进展缓慢,关键部件主要依赖进口,阻碍了红外探测器在各领域的应用普及。高质量的红外敏感材料是红外探测器发展的关键因素。因此,研制合适于探测器应用的敏感材料意义重大。在众多正在研发的红外热敏材料当中,氧化钒薄膜由于具有优良的光电性能而备受学术和工业界的关注。但是,常规氧化钒薄膜往往含有多种价态的钒元素,薄膜性能波动、噪声高,影响了氧化钒材料在红外探测器中的应用。为此,本文通过使氧化钒与碳基材料相复合的方式,提高氧化钒薄膜的综合性能。本论文的研究内容包括氧化钒-石墨烯非原位两元复合薄膜、氧化钒-石墨烯原位两元复合薄膜、氧化钒–石墨烯-碳纳米管三元复合薄膜的制备及其光电性能研究。首先,本文通过溶胶-凝胶法,制备了氧化钒薄膜。通过对比石墨烯在苯甲醇、异丁醇、去离子水、甲醇以及乙醇中的分散情况,选取分散性能较好的乙醇作为分散剂制备了石墨烯的分散液。在此基础上,利用喷涂技术,将石墨烯与氧化钒进行非原位复合,制备出氧化钒-石墨烯非原位两元复合薄膜。结果表明,石墨烯的加入,增大了氧化钒薄膜对光的吸收,薄膜的室温电阻降低到12.99MΩ、电阻温度系数(TCR)增大到-2.20%。与单纯的氧化钒薄膜相比,该两元复合膜具有更小的薄膜电阻、更高的TCR以及更强的光吸收性能。其次,我们还在制备氧化钒溶胶的反应过程中加入石墨烯,由此制备出氧化钒-石墨烯原位两元复合薄膜。研究表明,这种原位复合膜具有更高的氧化钒的结晶度,而且石墨烯还在氧化钒中分散得非常均匀。原位复合膜的导电性能好、TCR高(-2.21%)。此外,通过对具有不同石墨烯浓度的原位复合薄膜研究发现,当石墨烯的浓度为5%时,原位两元复合薄膜的电阻较小、表面形貌较平整。最后,本文将氧化钒、石墨烯、碳纳米管三种材料相复合,通过变化其中的碳纳米管的浓度,制备出不同的三元复合膜。结果表明,与两元复合膜相比,三元复合薄膜的室温电阻低达kΩ量级,而TCR在2.00%以上。这说明,三元复合膜具有更加优良的综合性能。XRD分析显示,复合薄膜中钒主要以5价的V2O5形式存在,钒的价态更加集中,更加有利于用作探测器的敏感材料。重要的是,当石墨烯与碳纳米管的浓度比为5%:4%时,三元复合膜的综合性能最优。