真空退火温度对磁控溅射氧化钒薄膜结构和光学性能的影响

发布时间：2025-06-28 01:20

　　 通过磁控溅射法在玻璃基底上制备氧化钒薄膜样品。由于沉积温度较低,薄膜样品呈非晶态且不透明。为使薄膜样品晶化,并有效抑制其过度氧化,将样品在管式真空炉中进行退火处理。本文重点研究了退火温度对薄膜结构和在可见至近红外波段光学性能的影响,退火温度的调节范围为300～550℃,退火时间固定为120 min。研究发现,随退火温度升高,薄膜样品的结晶度越好,当温度达到500℃时,薄膜样品结晶最好,薄膜基本由纯VO₂相构成,且透光性能最好。随着退火温度进一步提高,薄膜中出现杂相,光学性能反而下降。

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【部分图文】：

图1 不同退火温度下氧化钒薄膜的X射线衍射结果

图2是不同退火温度下VO2薄膜的透射谱。从图2可以看到，在较短的波长范围，特别是紫外波段（200～400nm），无论退火与否，薄膜基本不透光。在可见光（400～780nm）和近红外区（780～1500nm），当退火温度较低、只有300℃时，薄膜透射率几乎为零，也呈现出不透光状....

图2 不同退火温度下氧化钒薄膜的透射谱

以上实验研究表明，退火处理对钒的氧化物薄膜的微观结构和光学性能有较为明显的影响。随着退火温度的变化，薄膜的物相组成也发生变化，在较低和较高的温度下，均可能出现多种钒的氧化物共存的情况（见图1），相应地，薄膜的透射率较低。当退火温度为500℃时，薄膜基本由单一的VO2相组成，薄膜具....

本文编号：4054192