【摘 要】
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VO2是一种热敏功能材料，在68℃会发生从单斜结构半导体相向金红石结构金属相的可逆转变，同时伴随着光学、电学等性能的突变，其在光电开关、光存储、非制冷红外、智能窗等诸多方
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VO2是一种热敏功能材料，在68℃会发生从单斜结构半导体相向金红石结构金属相的可逆转变，同时伴随着光学、电学等性能的突变，其在光电开关、光存储、非制冷红外、智能窗等诸多方面有广阔的应用前景，使得VO2薄膜的制备及性能的研究成为研究热点。第一章介绍了VO2的晶体结构，相变机理及性能，并阐述VO2薄膜作为一种新型薄膜材料的应用前景。第二章介绍了VO2薄膜的常用制备方法，重点介绍了本文实验采用的磁控溅射法的镀膜机理及制备VO2薄膜的实验过程，实验中采用的薄膜表征检测技术。第三章研究直流磁控溅射法制备VO2薄膜的工艺，重点研究了氧分压，溅射时间及基底对薄膜相变性能的影响，结果表明：当溅射功率为100W，溅射气压为1.5Pa，氧分压为3%，溅射时间为1h，并在氮气中450℃退火保温2小时的薄膜样品相变性能优异，VO2含量最多。薄膜的可见光透过率随着溅射时间的减少而增加。第四章采用直流/射频反应磁控共溅射法制备了掺钨的VO2薄膜及掺钛的VO2薄膜；采用直流磁控溅射法，通入氮气作为掺杂源制备了掺氮的VO2薄膜。实验结果表明：掺钨VO2薄膜的相变温度降低到了37℃，掺钛VO2薄膜的相变温度升高到了67℃，而掺氮VO2薄膜的相变温度为55℃，掺杂后VO2薄膜的相变性能都有所改变。第五章采用直流磁控溅射法制备了TiO2/VO2双层膜，还研究了在不同工艺下制备的TiO2缓冲层对VOX薄膜性能的影响。综合上述研究成果，用直流磁控溅射法在玻璃基片上先沉积TiO2缓冲层，再用直流/射频反应磁控共溅射法制备掺钨VOX薄膜，经过在氮气中退火，得到在TiO2缓冲层上的掺钨VO2智能玻璃，研究结果表明：在溅射气压为1Pa，氧分压为20%，Ti靶采用100W直流电源时，所制备的TiO2缓冲层上的掺钨VO2薄膜致密，晶粒大小均匀。掺钨VO2薄膜样品的相变温度降低至35℃，可见光透过率较高，对红外光的屏蔽效果明显。
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