[发明专利]一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将VO₂粉末与WO₃粉末进行球磨混合，之后置于模具中进行热压烧结，得到靶材胚体；

2)将铜背靶与步骤1)中的靶材胚体焊接在一起，得到靶材；

3)将预处理后的衬底及步骤2)中的靶材一起置于磁控溅射腔中，进行射频磁控溅射，得到薄膜；

4)将步骤3)中的薄膜进行退火结晶，即得到钨掺杂二氧化钒薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的VO₂粉末与WO₃粉末的摩尔比为(98-100):(0.01-2)。

3.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，球磨混合过程中，转速为300-400r/min，球磨时间为3-6h。

4.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，热压烧结过程中，通入氩气，施加20-60MPa的轴向压力，在800-1000℃保温20-60min。

5.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，采用热等静压焊接工艺将铜背靶与靶材胚体焊接在一起。

6.根据权利要求5所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，焊接过程中，温度为400-1000℃，抽真空至压力＜1×10^-4Pa，保温时间为2-4h。

7.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的衬底为硅片；衬底的预处理过程为：采用超声波清洗的方法，将衬底依次置于丙酮、乙醇及水中清洗5-15min，之后进行干燥；清洗的温度为25-35℃。

8.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，射频磁控溅射过程中，磁控溅射腔内的工作压力为10^-3-10^-2Torr，溅射温度为20-30℃，溅射功率为100-300W，沉积时间为20-30min。

9.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，在进行射频磁控溅射之前，先对靶材进行预溅射；预溅射过程中，磁控溅射腔内的压力＜10^-7-10^-6Torr，氩气流速为20-30sccm，预溅射时间为5-10min。

10.根据权利要求1所述的一种相变温度可调控的钨掺杂二氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤4)中，退火结晶过程中，通入氩气，由室温开始以5-10℃/min的速率升高至400-550℃，并保温0.5-4h，之后随炉冷却至室温。