基于磁控溅射法的二氧化钒薄膜制备技术优化及应用

何长安¹，王庆国²，曲兆明²，邹俊¹，郭松茂¹，娄华康¹，王妍²

1. 63601部队2. 陆军工程大学强电磁场环境模拟与防护技术国防科技重点实验室

摘 要：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VXOY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,对不同退火条件下生成的薄膜进行X射线衍射仪（XRD）表征和电子显微镜（SEM）观察。研究表明,通过对磁控溅射和真空退火工艺两个过程的控制参数优化设计,实现了高重复性VO₂薄膜的制备;薄膜组份均匀性得到了显著改善;退火温度在475℃到525℃区间时可生成相变性能较好的VO₂薄膜;退火温度为500℃、退火时间110min时,薄膜表面晶体结构最好,晶粒大小均匀。实验结果对VO₂薄膜高重复性制备及卫星表面应用具有指导意义。

关键词：二氧化钒薄膜;退火处理;磁控溅射;晶体生长;卫星设计;