HVO2薄膜相变的特性及热稳定性

摘要

采用射频溅射磁控溅射技术在Ar+H2气氛下,以V2O5为溅射靶材在玻璃基片上制备了H掺杂VO2(HVO2)薄膜,研究了H2流量和退火处理对HVO2薄膜的结构、光电性能和热稳定性的影响。结果表明:H2流量可以控制薄膜中H的含量,微量H的掺杂使HVO2薄膜相变温度降低到室温附近,过量的H掺杂会使薄膜处于金属态。当500℃下退火3 h后,薄膜物相、相变等特征明显变化,此时薄膜中的H不能稳定存在于VO2晶格而溢出薄膜。当退火温度≤450℃、退火时间≤6 h时,薄膜保持较高的稳定性,这为室温附近使用HVO2薄膜提供了基础。另外,随H2流量增加,薄膜的平均透射率小幅度增加,最终稳定在37%左右。随着退火温度的增加,未引入H2制备的VO2薄膜的平均透射率在400℃退火后为30.9%,在450和500℃退火后为35.8%左右。H2流量为0.1~0.5 m L/min时制备的样品在3种退火温度下的透射率均保持在38%左右。