[发明专利]一种高电阻温度系数二氧化钒薄膜及其低温沉积方法

权利要求书

1.一种高电阻温度系数二氧化钒薄膜，其特征在于，所述薄膜由通过磁控溅射依次形成在衬底上的三氧化二钒籽晶层以及掺杂二氧化钒薄膜层构成，所述掺杂二氧化钒薄膜层的化学组成为W_xTi_yV_1-x-yO₂，其中0＜x＜0.1， 0＜y＜0.2，x：y =（0.1～0.5）：1。

2.根据权利要求1所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜，其特征在于，所述高电阻温度系数二氧化钒薄膜在280K～350K之间的电阻温度系数为-3.5%/K～-6.5%/K。

3.根据权利要求1或2所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜，其特征在于，所述掺杂二氧化钒薄膜层的厚度为50～200nm 。

4.根据权利要求1或2所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜，其特征在于，所述掺杂二氧化钒薄膜层为多晶薄膜，呈现VO₂单纯结晶相，具有平均粒径为50～100nm的纳米结构。

5.根据权利要求1或2所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜，其特征在于，所述三氧化二钒籽晶层的厚度为2～50nm。

6.一种权利要求1至5中任一项所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

以三氧化二钒为溅射靶材，氩气为溅射气体、在衬底上进行第一次磁控溅射以在所述衬底上生长三氧化二钒籽晶层；以及

以化学组成为W_xTi_yV_1-x-yO₂的掺杂二氧化钒为溅射靶材，氩气为溅射气体、氧气为反应气体在生长有二氧化钒籽晶层的衬底上进行第二次磁控溅射以在所述二氧化二钒籽晶层上沉积掺杂二氧化钒薄膜层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次磁控溅射的工艺参数为：衬底温度200～300℃，溅射功率20～50W，沉积时间5～60分钟，沉积室背底真空为10^-5Pa ～5 ×10^-5Pa。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，第二次磁控溅射的工艺参数为：保持衬底温度200～300℃溅射功率50～200W，沉积时间50～200分钟，氧气分压0.1～0.5%，沉积室背底真空为10^-5Pa ～5 ×10^-5Pa。

9.一种权利要求1至5中任一项所述的高电阻温度系数二氧化钒薄膜用于基于热敏原理的敏感薄膜材料的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，所述用途是用于非制冷红外探测器、传感器的用途。