相变材料二氧化钒薄膜制备总结

2024-05-08 22:23:13

相变材料二氧化钒薄膜制备的方案

注：文中涉及到的部分图片可能来源于其它文献，这里仅做引用

溅射法

溅射法通常利用Ar粒子轰击V或五氧化二钒靶材产生溅射效应，使得粒子从靶材表面射出，运动过程中与氧气反应，继而在衬底表面沉积形成氧化钒薄膜。
溅射过程中，影响成膜质量的因素很多，主要有氧分压、溅射时间、溅射功率、基底温度、退火时间、退火温度、基底材料等。

PLD

脉冲激光沉积法利用买成激光加热V或者五氧化二钒靶材至熔融状态，促使靶材中的原子电子甚至离子喷射出来与反应气体接触反应，并在基底形成氧化钒薄膜。
由于该方法对激光器的参数设置要求较高，激光的频率、功率以及基靶间的距离都直接影响沉积速度和薄膜质量，另外对喷射粒子的方向性要求也较高

溶胶-凝胶法

sol － gel 法均匀纯度高、可用于大面积成膜，膜厚不易控制、致密性、复现性差。无机sol-gel法以 V 2 O 5 为前体，高温熔融后迅速加入到蒸馏水中搅拌溶胶、凝胶，然后旋涂到基底上，再经热处理得到 VO 2 薄膜。有机 sol － gel 法是将 V 的有机或无机化合物与醇的溶液水解合成烃氧基化合物，然后利用无机盐类(如氯化物、硝酸盐、乙酸盐等)和乙酰丙酮等有机溶剂对成膜物质进行凝胶、涂层，再进行固化和热处理制得 VO 2 薄膜。

真空蒸发法

真空蒸发法是在真空腔体内，对成膜原料进行加热蒸发，使原材料的原子或分子从表面气化
并逸出，逐步沉积到衬底表面，附着凝结或发生化学反应从而形成氧化物薄膜
由于蒸发法必须在真空室内进行，对基底温度、沉积时间、气体压强以及后续退火工艺等都有较高要求，
这里是加热V2O5或者金属v，先制备出V2O5薄膜，然后在还原设备中加热得到VO2薄膜

CVD

化学气相沉积法是利用载气将气态反应物送入反应腔，在基底上发生化学反应、沉积生成 VO 2 薄膜的方法。根据压力不同可以分为常压CVD，低压CVD，金属有机CVD。
薄膜的性能主要受基底温度、沉积时间、沉积气压等因素的影响。

激光直写法

原理是通过激光直写系统中的激光照射并氧化 V 金属膜，得到VO 2 薄膜。薄膜性能与基底温度和激光功率有关。

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