中子辐照对RPLD法制备VO2薄膜结构、电学及光学性能演变的影响

摘要： 本研究报道了不同中子注量对VO2薄膜性能的影响。辐照实验在阿尔及尔NUR研究堆进行，温度约40°C，快中子注量（En > 1 MeV）最高达1.9 × 1018 n·cm?2。通过结构、光学和电学测量研究了辐照诱导缺陷。体敏感表征技术（拉曼光谱和掠入射角X射线衍射GIXRD分析）显示中子辐照未引发结构转变，但整个薄膜产生了应变诱导缺陷；而表面敏感技术（X射线光电子能谱XPS和功函数测量）表明室温载流子（电子）浓度在辐照后降低。这可能是由于快中子辐照主要形成弗伦克尔缺陷对，在VO2薄膜中引发了膨胀和色心形成但未导致非晶化。辐照后薄膜室温电阻率的升高进一步证实了该现象。温敏电学与光学透射测量确认VO2薄膜的特征半导体-金属相变在辐照后得以保留。因此我们得出结论：VO2是小型卫星热防护与热管理的优异候选材料。