离子束增强沉积二氧化钒薄膜的相变低温延展及红外应用研究

氧化钒薄膜是室温红外成像的主要敏感膜，其热电阻温度系数主要决定了红外探测器件的探测率。在已结题国家自然科学基金的资助下，采用改进了的离子束增强沉积（IBED）方法，从V2O5粉体直接制备了多晶二氧化钒薄膜。其室温温度系数（TCR）高达4%/K，高于目前实际应用VOx薄膜的2-3%/K。本课题拟用混合靶和金属离子注入方法对IBED多晶二氧化钒薄膜掺杂，使薄膜从半导体相向金属相的相变向低温延展；将IBED二氧化钒薄膜的TCR大大提高；用第一性原理和朗道理论研究掺杂后应力和能带结构对相变温度和相变滞豫的影响；用复合掺杂的方法降低薄膜的相变滞豫;用控制薄膜制备和热处理等工艺条件，提高相变时电阻率改变的量级；在氧化硅、氮化硅衬底上制备室温(300K)附近，TCR达12%/K以上的超高温度系数二氧化钒多晶薄膜；并将其作为敏感膜制备红外单元探测器，检验其在室温红外探测方面的实际应用.