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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子器件制备领域,特别是涉及磁控溅射生长材料技术;具体来说是改进了一种超薄m相二氧化钒制备工艺与方法。
技术介绍
0、技术背景
1、随着碳中和理念的深入,降低建筑能耗成为了减少碳排放的重要方式,因此通过智能窗与辐射制冷降低建筑能耗成为了研究热点。智能窗通过自适应调节太阳能波段(400-2500nm)进而调节室内照明与温度变化;辐射制冷通过地球的大气窗口(8000-13000nm)将建筑的能量辐射到寒冷的外层空间来冷却建筑。二氧化钒薄膜相变前后影响着太阳能波段与大气窗口波段的透过率与调制效率,而且薄膜的均匀性、厚度与相变性能决定着薄膜自适应调节的能力。
2、二氧化钒(vo2)的同质异相形体较多,只有m相的vo2在相变温度点68℃会发生金属-半导体相变,同时伴随着电学、力学、磁学与光学等性质的突变。这种突变的性质具有广阔的应用前景,随着微电子器件向着微型化方向的发展,使得超薄纳米薄膜生长成为了改进微电子器件性能领域的研究热点。
3、传统的二氧化钒薄膜材料制备方法主要包括真空蒸镀法,溅射法、化学气相沉积法、物理气相沉积和脉冲激光沉积等,这些方法制备主要集中于制备厚度大于50nm二氧化钒薄膜且对设备要求较高。阻碍了其向产业化、低成本化、微型化的目标发展,因此优化传统的制备工艺,发展多元化、低成本、高均匀性的超薄二氧化钒薄膜制备工艺成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于以上所述目前应用于智能窗与
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种超薄m相二氧化钒制备工艺的方法,其特征在于,步骤如下:
5、步骤1、将基片依次放入装有丙酮溶液、无水乙醇以及去离子水的烧杯中,各超声清洗15min,最后放入烘箱中干燥10min;
6、步骤2、打开磁控溅射设备控制总电源与水冷机,打开腔室;
7、步骤3、使用吸尘器对腔室进行清理,最后用无尘纸擦拭一遍样品台;
8、步骤4、使用氮气枪对基片进行清洁,将基片固定在样品台上,关闭腔室;
9、步骤5、当真空室压强降至4*10-4pa,通入氩气(48sccm),溅射压强2pa,溅射功率120w,溅射时间2min;
10、步骤6、取出样品,将样品放置陶瓷片上,随后放入石英管(30cm)内,最后将其放入管式炉中,设置退火参数:通入氩气与氩气,其流速为40sccm与2sccm,升温速率为5℃/min,升温至400℃,保温时间40min;降至100℃,关闭管式炉。
11、本专利技术的优点在于,优化了实验步骤、深度清理了实验设备、采用二步法制备出超薄的二氧化钒薄膜、提高了成膜质量与均匀性、减少了材料的自身损耗,提高了二氧化钒薄膜的相变性能。
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1.一种超薄M相二氧化钒薄膜制备工艺,该M相二氧化钒结构包括基片(普通载玻片、硅等)与二氧化钒薄膜,其特征在于基于磁控溅射法,在制备超薄M相二氧化钒薄膜工艺上优化了氧化条件,并创新性的在管式炉氧化工艺中加入了氧气与氩气的混合气体。具体操作步骤如下:
2.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤5中,管式炉内放置石英管与陶瓷片的组合方式。
3.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤2中选用吸尘器与无尘纸对设备进行深度处理。
4.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤3中的对基片进行氮气枪清洁。
5.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤5中的将样品放入陶瓷片,随后放入石英管(30cm)内,最后将其放入管式炉中。
6.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤6中的退火工艺中,氧气的流量应处于0.1sccm至7sccm的范围
7.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤6中的退火工艺中,氩气的流量应处于30sccm至90sccm的范围内。
8.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤中的溅射功率与退火工艺中,所制备小于50nm的二氧化钒薄膜。
9.根据权利要求书1所述的一种超薄M相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤6中的退火工艺中,退火温度应处于380℃至450℃的范围内。
...【技术特征摘要】
1.一种超薄m相二氧化钒薄膜制备工艺,该m相二氧化钒结构包括基片(普通载玻片、硅等)与二氧化钒薄膜,其特征在于基于磁控溅射法,在制备超薄m相二氧化钒薄膜工艺上优化了氧化条件,并创新性的在管式炉氧化工艺中加入了氧气与氩气的混合气体。具体操作步骤如下:
2.根据权利要求书1所述的一种超薄m相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤5中,管式炉内放置石英管与陶瓷片的组合方式。
3.根据权利要求书1所述的一种超薄m相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤2中选用吸尘器与无尘纸对设备进行深度处理。
4.根据权利要求书1所述的一种超薄m相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在于,所述步骤3中的对基片进行氮气枪清洁。
5.根据权利要求书1所述的一种超薄m相二氧化钒薄膜制备及其应用,其特征在...
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