极端电场环境激励下的VO₂相变性能研究与应用

何长安¹，王庆国²，曲兆明²，孙肖宁²，邹俊¹，杨鸿鸣¹，娄华康¹

1. 63601部队2. 陆军工程大学强电磁场环境模拟与防护技术重点实验室

摘 要：为揭示V_XO_Y薄膜场致相变规律,推广钒氧化物应用于卫星控制系统,指导氧化钒规模制备,将磁控溅射法和真空退火工艺相结合,在Al₂O₃陶瓷基片上制备出V_XO_Y薄膜,降低了实验对仪器精度的要求,提高了实验的成功率。对基片进行磁控溅射镀膜,在管式炉中进一步氧化处理生成表面均匀的V₂O₅,然后进行高温退火处理,对不同退火条件下的生成的薄膜进行了XRD表征。测得了电场激励下V_XO_Y薄膜的相变现象,验证了电场激励下焦耳热并非薄膜相变的主导因素;总结了不同组分下V_XO_Y薄膜的相变规律,研究了不同V₆O₁₃含量对VO₂薄膜临界相变电压的影响规律,可指导V_XO_Y薄膜应用于微纳卫星等极端环境下的设备控制系统。

关键词：氧化钒薄膜;微纳卫星设计;场致相变;卫星控制系统;晶体生长;XRD;溅射气压;