[发明专利]波纹结构二氧化钒薄膜及其制备方法有效

申请号：	201410230674.0	申请日：	2014-05-28
公开（公告）号：	CN103981501A	公开（公告）日：	2014-08-13
发明（设计）人：	王锐;张昱屾;吴晓宏;李杨;仇兆忠	申请（专利权）人：	哈尔滨工业大学
主分类号：	C23C14/35	分类号：	C23C14/35;C23C14/08;C23C14/58
代理公司：	哈尔滨市文洋专利代理事务所(普通合伙) 23210	代理人：	王艳萍
地址：	150001 黑龙***	国省代码：	黑龙江;23
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摘要：
搜索关键词：	波纹结构氧化薄膜及其制备方法
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【权利要求书】：

1.一种波纹结构二氧化钒薄膜，其特征在于该薄膜由基片和附着在基底表面的二氧化钒层组成，其中二氧化钒层的表面形貌呈波纹状。

2.根据权利要求1所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜，其特征在于基片为玻璃、石英或硅。

3.制备权利要求1所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、利用射频磁控溅射方法在基片表面制备V₂O₅薄膜；

二、将步骤一制备的V₂O₅薄膜通过热处理，得到VO₂薄膜；

三、将VO₂薄膜送至离子束溅射室，抽真空至真空度为5.0×10^-4～9.0×10^-4Pa后通入氩气，使真空度为2.0×10^-2～8.0×10^-2Pa，VO₂薄膜的温度为室温，在放电电压60～70V、放电电流0.1A、粒子束流电压0.8～1Kv、加速电压200～260V、加速电流2～4mA、灯丝电流为6～8A的条件下离子束溅射，溅射时间20min～40min，得到波纹结构二氧化钒薄膜。

4.根据权利要求3所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中的V₂O₅薄膜的制备方法按以下步骤进行：

a、将纯度为99.99％的V₂O₅靶材固定在射频磁控溅射设备的阴极上，把洁净的基片置于正对靶面的阳极上，靶和衬底间距为4～7cm；

b、系统抽真空至6.0×10^-4Pa后充入氩气与氧气的混合气使系统的真空度为1.2～2.4Pa,O₂/Ar为0.5％～2％；

c、将基片加热至350～450℃，在溅射功率为90～150W、偏压为100～150V的条件下溅射60～180min，得到V₂O₅薄膜。

5.根据权利要求3所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤二中热处理按以下步骤进行：

a、将V₂O₅薄膜放入热处理室中，抽真空至0～10Pa，然后通过纯度为99.995％氮气保护，氮气流量为10sccm；

b、将V₂O₅薄膜以5～15℃/min的升温速率升至400～450℃进行热处理，保温时间为2～6h，自然冷却至室温，得到VO₂薄膜。

6.根据权利要求3、4或5所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中离子束溅射时，放电电压为65V。

7.根据权利要求3、4或5所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中离子束溅射时，粒子束流电压0.9KV。

8.根据权利要求3、4或5所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中离子束溅射时，加速电压250V。

9.根据权利要求3、4或5所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中离子束溅射时，加速电流3mA。

10.根据权利要求3、4或5所述的一种波纹结构二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于步骤三中离子束溅射时，灯丝电流为7A。