激光辐照VO2薄膜温度场分布及透射特性研究

• 作者: 侯典心 刘志伟 路远 邹崇文
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: VO2薄膜 分子束外延 COMSOL仿真 温度场分布 透过率调制深度 相变功率密度阈值
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 1604-1612
• 页数: 9页
• 分类号: O434.14
• 字数: 3786字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20183911.1604

摘要

为了探究VO2薄膜受激光辐照的温度场分布,以及1064 nm激光直接辐照100 s内至相变的激光功率密度阈值,并比较近红外和中红外波段透过率调制特性差异.首先基于COMSOL建立了薄膜受激光辐照的模型并进行了温度场仿真,然后分别测试了薄膜正反面被不同功率密度的1064 nm激光辐照100 s内激光透过率随时间响应特性.实验中的VO2薄膜利用分子束外延法在Al2 O3基底上制备得到.仿真结果表明,激光功率密度为25 W·mm-2时,50 nm厚薄膜在被辐照1 ms时间内即达到相变温度.经激光辐照实验发现:50 nm厚的VO2薄膜正反面受1064 nm激光直接辐照100 s内至相变的功率密度阈值分别为4.1 W·mm-2和5.39 W·mm-2.30 nm厚VO2薄膜对1064 nmn激光的透过率调制深度约为13％,对3459 nm激光透过率调制深度约62％,说明VO2薄膜对近红外透过率调制特性不明显.