VO_2/Al_2O_3复合膜系的制备及其相变特性

摘要

钒的氧化物具有对温度敏感的半导体-金属可逆相变特性。在多种钒氧化合物中,VO2的相变温度点约为68℃,适用于很多应用领域。VO2长期暴露在空气中时,会被氧化。研究了通过制备VO2/Al2O3复合膜系来保持氧化钒薄膜的稳定性的方法。采用TFCalc薄膜设计软件,设计了VO2/Al2O3复合膜系。依据材料的折射率和消光系数,优化了膜系各膜层的厚度,分析了复合膜系的相变特性。采用磁控溅射方式制备了氧化钒薄膜,再通过氧氩混合气氛热处理得到VO2占主要成分的氧化钒薄膜。在氧化钒薄膜上采用射频磁控溅射方法封装了120nm厚的Al2O3膜。利用分光光度计测量分析了膜系的相变特性,Al2O3膜对VO2膜的相变性能影响很小。Al2O3膜适于VO2薄膜的封装。