过渡金属氧化物薄膜的制备及其光电性能研究
发布时间：2022-10-24 19:30
半导体材料在当今社会的许多领域当中都具有非常广泛的应用,从高科技领域到日常家用电器,都离不开半导体材料的支持。而在半导体材料中,过渡金属氧化物半导体材料由于其种类多样、结构可控、制备工艺多样、性能优越等种种特性,越来越得到深入研究和广泛应用,例如传感器、光催化、新能源、超级电容器、电致变色器件等。五氧化二钽是过渡金属氧化物材料中比较常见的一种。它的介电常数很高,对光的透射性能比较好,在很多方面都有十分广泛的应用,例如非易失性存储器、高介电薄膜材料、光催化等。五氧化二钒的晶体呈现为片状,具有比较好的离子的存储性能和一定的电致变色能力,它也是被应用得较为普遍的一种材料,例如其可应用在新能源电池、光电器件、传感器等领域。本论文主要通过磁控溅射射频方式来制备五氧化二钽、五氧化二钒薄膜材料。利用透射率谱线、复平面阻抗谱、循环伏安、X射线衍射分析、扫描电子显微镜、四探针等手段来表征薄膜的光电特性。通过磁控溅射射频方法,利用金属Ta靶制备了Ta2O5薄膜。当溅射时间不同时,薄膜的阻抗特性产生了不同程度的改变;但是在可见光范围内,薄膜的透射率只是产生较小的差...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 半导体材料的定义及分类
1.1.2 金属氧化物半导体材料介绍
1.1.3 金属氧化物半导体材料的应用
1.1.4 电致变色材料的定义及分类
1.1.5 电致变色材料的变色原理
1.1.6 电致变色材料的应用
1.2 五氧化二钽介绍
1.2.1 五氧化二钽的晶体结构
1.2.2 五氧化二钽的制备方法
1.2.3 五氧化二钽的应用
1.3 五氧化二钒介绍
1.3.1 五氧化二钒的晶体结构
1.3.2 五氧化二钒的制备方法
1.3.3 五氧化二钒的应用
1.4 本文的研究内容与意义
1.4.1 本文的研究内容
1.4.2 本文的研究意义
第二章 薄膜材料的制备方法和表征
2.1 薄膜材料的制备
2.1.1 磁控溅射设备介绍
2.1.2 磁控溅射方法的原理
2.2 薄膜材料的表征
2.2.1 透射率光谱
2.2.2 复平面阻抗谱
2.2.3 循环伏安法(CV)
2.2.4 X射线衍射物相分析(XRD)
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.6 四探针
第三章 磁控溅射法制备Ta_2O_5薄膜材料及其性能表征
3.1 Ta_2O_5薄膜的制备及所需材料
3.2 不同溅射时间条件下制备的Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.3 不同氧氩流量条件下制备Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.4 不同条件下制备Ta_2O_5薄膜的透射特性
3.5 Ta_2O_5薄膜的XRD检测
3.6 不同条件下制备的Ta_2O_5薄膜的方块电阻
3.7 Ta_2O_5薄膜与氧化铝复合薄膜的性能研究
3.8 本章小结
第四章 磁控溅射法制备V_2O_5薄膜材料及其性能表征
4.1 不同条件制备的V_2O_5薄膜电致变色性能
4.2 不同条件制备的V_2O_5薄膜循环伏安(CV)曲线
4.3 不同条件制备的V_2O_5薄膜阻抗特性
4.4 本章小结
论文总结
参考文献
科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型光载流子辐射技术强化半导体材料特性测量[J]. 传感器世界. 2016(04)
[2]有机半导体材料性能研究与应用前景[J]. 周高还. 电子工业专用设备. 2015(11)
[3]电致变色材料研究及发展现状[J]. 苑晓,贺泽民,张兰英,杨槐. 新材料产业. 2014(05)
[4]三氧化钼的性能及应用[J]. 刘星,曹丽云,黄剑锋. 无机盐工业. 2010(12)
[5]21世纪的玻璃在环保领域的开发应用（连载二）——表面改性玻璃在环保领域的研发[J]. 徐美君,王铁铮. 玻璃. 2009(09)
[6]五氧化二钽高K薄膜作为MOSFET绝缘栅研究[J]. 张幸福,魏爱香. 电子质量. 2007(04)
[7]智能窗中电致变色材料的研究进展[J]. 朱泉峣,靳艾平,陈文. 国外建材科技. 2006(01)
[8]无机半导体颗粒填充聚合物复合材料的研究进展[J]. 安超,李盛涛,李建英. 材料导报. 2003(12)
[9]溶胶-凝胶法制备V2O5为基体的薄膜材料及其应用[J]. 童茂松,戴国瑞,高鼎三,GalinaZakharova,OlgaPozdniakova. 功能材料. 2000(03)
博士论文
[1]双金属氧化物及其复合材料的赝电容行为研究[D]. 刘卯成.兰州理工大学 2013
硕士论文
[1]金属氧化物气敏材料高通量筛选与选择性优化研究[D]. 李东.华中科技大学 2016
[2]过渡金属氧化物材料的合成及其在锂离子电池中的应用[D]. 胡菱玲.湖南大学 2014
[3]基于金属氧化物纳米材料的电催化性能研究及传感器的构筑[D]. 王金萍.济南大学 2014
[4]纳米球壳结构二氧化钛薄膜的制备与特性研究[D]. 李佳.吉林大学 2012
[5]五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色性能研究[D]. 张雪峰.电子科技大学 2007
本文编号：3697086
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 半导体材料的定义及分类
1.1.2 金属氧化物半导体材料介绍
1.1.3 金属氧化物半导体材料的应用
1.1.4 电致变色材料的定义及分类
1.1.5 电致变色材料的变色原理
1.1.6 电致变色材料的应用
1.2 五氧化二钽介绍
1.2.1 五氧化二钽的晶体结构
1.2.2 五氧化二钽的制备方法
1.2.3 五氧化二钽的应用
1.3 五氧化二钒介绍
1.3.1 五氧化二钒的晶体结构
1.3.2 五氧化二钒的制备方法
1.3.3 五氧化二钒的应用
1.4 本文的研究内容与意义
1.4.1 本文的研究内容
1.4.2 本文的研究意义
第二章 薄膜材料的制备方法和表征
2.1 薄膜材料的制备
2.1.1 磁控溅射设备介绍
2.1.2 磁控溅射方法的原理
2.2 薄膜材料的表征
2.2.1 透射率光谱
2.2.2 复平面阻抗谱
2.2.3 循环伏安法(CV)
2.2.4 X射线衍射物相分析(XRD)
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.6 四探针
第三章 磁控溅射法制备Ta_2O_5薄膜材料及其性能表征
3.1 Ta_2O_5薄膜的制备及所需材料
3.2 不同溅射时间条件下制备的Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.3 不同氧氩流量条件下制备Ta_2O_5薄膜的阻抗特性
3.4 不同条件下制备Ta_2O_5薄膜的透射特性
3.5 Ta_2O_5薄膜的XRD检测
3.6 不同条件下制备的Ta_2O_5薄膜的方块电阻
3.7 Ta_2O_5薄膜与氧化铝复合薄膜的性能研究
3.8 本章小结
第四章 磁控溅射法制备V_2O_5薄膜材料及其性能表征
4.1 不同条件制备的V_2O_5薄膜电致变色性能
4.2 不同条件制备的V_2O_5薄膜循环伏安(CV)曲线
4.3 不同条件制备的V_2O_5薄膜阻抗特性
4.4 本章小结
论文总结
参考文献
科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型光载流子辐射技术强化半导体材料特性测量[J]. 传感器世界. 2016(04)
[2]有机半导体材料性能研究与应用前景[J]. 周高还. 电子工业专用设备. 2015(11)
[3]电致变色材料研究及发展现状[J]. 苑晓,贺泽民,张兰英,杨槐. 新材料产业. 2014(05)
[4]三氧化钼的性能及应用[J]. 刘星,曹丽云,黄剑锋. 无机盐工业. 2010(12)
[5]21世纪的玻璃在环保领域的开发应用（连载二）——表面改性玻璃在环保领域的研发[J]. 徐美君,王铁铮. 玻璃. 2009(09)
[6]五氧化二钽高K薄膜作为MOSFET绝缘栅研究[J]. 张幸福,魏爱香. 电子质量. 2007(04)
[7]智能窗中电致变色材料的研究进展[J]. 朱泉峣,靳艾平,陈文. 国外建材科技. 2006(01)
[8]无机半导体颗粒填充聚合物复合材料的研究进展[J]. 安超,李盛涛,李建英. 材料导报. 2003(12)
[9]溶胶-凝胶法制备V2O5为基体的薄膜材料及其应用[J]. 童茂松,戴国瑞,高鼎三,GalinaZakharova,OlgaPozdniakova. 功能材料. 2000(03)
博士论文
[1]双金属氧化物及其复合材料的赝电容行为研究[D]. 刘卯成.兰州理工大学 2013
硕士论文
[1]金属氧化物气敏材料高通量筛选与选择性优化研究[D]. 李东.华中科技大学 2016
[2]过渡金属氧化物材料的合成及其在锂离子电池中的应用[D]. 胡菱玲.湖南大学 2014
[3]基于金属氧化物纳米材料的电催化性能研究及传感器的构筑[D]. 王金萍.济南大学 2014
[4]纳米球壳结构二氧化钛薄膜的制备与特性研究[D]. 李佳.吉林大学 2012
[5]五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色性能研究[D]. 张雪峰.电子科技大学 2007
本文编号：3697086
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