自VO2的相变特性被发现之日起,国内外学者纷纷开展研究。近年来对VO2的研究有加快发展的趋势,尤其是VO2薄膜制备技术得到了进一步的发展,采用一些新的制备技术(方法)制备出了性能优越的VO2薄膜。64995

H.Bialas等以纯金属钒为原料,采用活性反应蒸发法(Activated reactiveevaporation,ARE)在蓝宝石衬底上制备VO2 薄膜,低、高温时电阻突变达4个数量级,电阻突变温度为64℃。Masuharu Fukuma等人以金属钒为原料、采用反应蒸发法(Reactive Evaporation Method)在普通玻璃衬底沉积VO2薄膜,所制备VO2薄膜对近红外线(波长为0.814um)的反射率可达约12%,突变温度约60~70℃。

Moon-Hee Lee等人采用反应束蒸发法(Reactive-beam Evaporation)、以纯VO2粉(纯度99.9%)为原料在玻璃衬底上制作VO2薄膜,并在350℃---500℃温度下对VO2薄膜进行快速热退火(时间10s--60s)。当退火温度为350℃时相转变温度约为55℃,当退火温度为500℃时相转变温度约为75℃,当退火温度为400℃和500℃时相转变温度为70℃。所制VO2薄膜对波长为700nm光波的透射率在30℃时为17%,而在90℃时降至13%。

M.Sambi和P.J.Moller等人采用电子束蒸发法(electron beamevaporator),以纯金属钒(纯度99.95%)为原料,在TiO2衬底上制备VO2薄膜,研究在同步加速幅射诱导下发生的可逆相变。

MarkBorek等以金属钒为原料,采用脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上制备VO2薄膜,低、高温时的电阻变化达(3--4)×104,相转变温度约为66°C;而D.H.Kim和H.S.Kwoku以同种方法以VO3粉(纯度99%)为原料,在蓝宝石衬底的[001]晶面和[100]晶面上制备VO2薄膜,其从半导体相到金属相的电阻变化分别达到了4X 104和105,相转变温度为65℃和55℃。

H.J.Schlag等以纯金属钒(纯度>99.9%)为原料,采用直接溅射法(Directsputter process)在蓝宝石衬底上制备VO2薄膜,其半导体相到金属相的转变温度为63℃,低、高温时的电阻变化约为105Ω·cm[3]。

R .T.Kivaisi等以纯金属钒(纯度99.7%)为原料,采用直流(Dc)和射频(RF)反应磁控溅射法(Reactive magnetron sputtering)在普通玻璃衬底上制备VO2薄膜。直流反应磁控溅射法所制VO2薄膜半导体一金属相的转变温度为65°C:射频反应磁控溅射法所制VO2薄膜半导体一金属相的转变温度为68°C,对波长2.5u m红外线的透射率变化约为57%,电阻突变数量级约为3。

另外,P.Jin等以纯金属钒为原料采用反应磁控溅射法,在蓝宝石[110]及晶体Si[100]衬底上制备VO2薄膜,并研究其机械性能;B.Felde等以纯金属钒(纯度99.98%)为原料采用反应射频磁控溅射法,在晶体硅衬底上制备VO2薄膜,并研究等离子激光对薄膜的激发;F.Guinneton等以纯金属钒(纯度99.7%)为原料、采用射频溅射法在不定形硅衬底上制备VO2薄膜,并研究其在中红外区域的光学性质。

Hidetoshi Miyazaki等以纯金属钒(纯度99.7%)为原料,采用射频磁控溅射法,在硅玻璃或涂有金属铜缓冲薄层的硅玻璃上制备VO2薄膜,并研究该缓冲层形态及对VO2薄膜的影响。

K.L.Kavanagh等以VO2粉末为主要原料,采用屏幕印刷法(Screen-printed)(实际上也是Sol-Gel法, )制备VO2薄膜。在氧化铝(矾土)衬底上VO2薄膜所经历的相变前后电阻随温度的变化达3个数量级,相变温度为67°C。T.J.Hanlon等人在玻璃衬底上分别采用直流磁控溅射法、醇盐(有机)Sol-Gel法和水成(无机) Sol-Gel法制备VO2薄膜,并进行了比较。直流磁控溅射法以纯金属钒(纯度>99.9%)为靶材,醇盐Sol-Gel法以VO(C3H7O)为前驱物,水成Sol-Gel法以五氧化二钒粉为原料。直流磁控溅射法所制VO2薄膜的电导率突变数量级为2~2.5,电阻突变温度为(55-70)℃;醇盐Sol-Gel法所制VO2薄膜的电导率突变数量级为2,电阻突变温度为(50-65)℃;水成Sol-Gel法制备VO2薄膜的电导率突变数量级约为3,电阻突变温度为(55-60)℃。

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