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二氧化钒是一种半导体-金属相变材料,相变温度为68℃,相变过程中二氧化钒的电导率、磁化率和红外透过率等性质会发生巨大的变化,因此在很多领域有着广泛的应用前景。利用了水热法制备了二氧化钒粉末,将其制备成红外辐射探测器原理型器件,对其性能进行了研究。本文取得的主要研究成果如下。 1.利用水热合成法制备了A相的二氧化钒。通过大量的实验,找到了最佳的实验条件。初步研究了前驱体溶液浓度对反应产物形貌和物相的影响,发现前驱体溶液浓度越低,样品的形貌越倾向于棒状或线状。当浓度低到0.02mol/L时,产物为纯净的A相。初步研究了水热反应时间对产物形貌和物相的影响,发现水热反应时间越长,样品的形貌越倾向于棒状或线状。水热时间为72h时,产物为很纯净的A相。A相的二氧化钒在450℃惰性气体的保护下退火30分钟即可得到纯净的M相。 2.通过压片、掩膜和镀电极,将M相二氧化钒制备成了非制冷型红外辐射探测器原理型器件。研究发现,二氧化钒红外辐射探测器原理型器件在80K到360K的温度范围内,对红外辐射都有响应。 3.发现二氧化钒的电导率随温度增大而增大,在相变温度68℃附近出现急剧增大的现象。通过建立模型对响应曲线进行分析,得出了响应曲线随温度变化的表达式,发现实验结果和理论公式吻合得较好。