一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法，涉及电子材料领域，所述方法采用磁控溅射技术，以金属钒为靶材，以Al2O3为基底，在有氧环境下分两次溅射，第一次溅射氧浓度低于第二次溅射，两次溅射分别前后得到低价钒种子层和氧化钒薄膜，最后通过退火即得到采用低价钒种子层优化的氧化钒薄膜。本发明专利技术所制备的具有低价钒种子层的氧化钒薄膜具有大的相变幅度，小的回线宽度，更接近室温的相变温度，进而提高热致开关调制类器件的灵敏度、稳定性、可靠性以及应用前景；另外，利用本发明专利技术制备相变氧化钒薄膜所需的退火温度可以显著降低，与MEMS工艺兼容性更好，可以适用于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法
本专利技术涉及电子材料领域，具体涉及一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法。
技术介绍
1959年，位于美国的贝尔实验室的科学家Morin，经过实验，发现了某些钒的氧化物能够具有十分特别的特性：在某一的温度范围内，伴随温度的不断升高，氧化钒发生从半导体到金属性质的突变，而且，在氧化钒材料内部，晶体结构还有向着对称程度较低的结构转化的趋势。不同价态的钒氧化物具有不同的相变温度，其中VO2的相变温度比较接近室温在68℃附近，具有非常突出的相变特性。在相变前后，VO2的物理性质，如材料的电导率、光学折射率和光吸收、固体比热以及其磁化率等等，发生可逆性突变。这些优异的特性，使得VO2能够在诸多
有着巨大的潜在的应用价值，例如：智能窗、信息存储、光调制器、太阳能电池、光电探测器等方面，从而引起了人们对它的研究兴趣。为使氧化钒薄膜能够有更好的应用，氧化钒薄膜应该具有更大的相变幅度，更小的回线宽度，更低的相变温度和制备温度。目前有许多种方法可以制备氧化钒薄膜，如溶胶凝胶法，脉冲激光沉积，电子束蒸发，化学气相沉积，磁控溅射法等；采用不同制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法，其特征在于，所述方法采用磁控溅射技术，以金属钒为靶材，以Al2O3为基底，在有氧环境下分两次溅射，第一次溅射氧浓度低于第二次溅射，两次溅射前后得到低价钒种子层和氧化钒薄膜，最后通过退火即得到采用低价钒种子层优化的氧化钒薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法，其特征在于，所述方法采用磁控溅射技术，以金属钒为靶材，以Al2O3为基底，在有氧环境下分两次溅射，第一次溅射氧浓度低于第二次溅射，两次溅射前后得到低价钒种子层和氧化钒薄膜，最后通过退火即得到采用低价钒种子层优化的氧化钒薄膜。2.如权利要求1所述的一种采用低价钒种子层优化氧化钒薄膜性能的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)采用Al2O3基底：将Al2O3基底放入丙酮中超声除去表面杂质，再放入无水乙醇中超声除去残留丙酮，最后放入无水乙醇中保存，使用前用N2吹干；(2)采用磁控溅射技术在Al2O3基底上制备氧化钒薄膜，具体工艺条件为：靶材：金属钒靶；本底真空度：小于2×10-3Pa；工作气体为氩气和氧气；溅射温度：60-300℃；溅射过程中Ar流量：90-100sccm；第一次溅射过程中O2流量：0.3-3sccm，第一次溅射时间1-2min；第二次溅射过程中O2流量：1-6sccm，第二次溅射时间4-6min；溅射电流：0.32-0.36A；(3)在300-450℃退火5-120分钟，然后在真空中自然冷却至室温即得到采用低价钒种子层优...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志明，张帆，姬春晖，向梓豪，杨仁辉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51