热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，是首先在基衬上制备金属钒薄膜，然后置于真空气氛炉中氧化退火，通过协同控制退火气压10Pa~3000Pa、退火温度300℃~550℃、升温速率5~20℃/min、退火时间0~90min等退火参数，及施行低压二次退火处理的方法，控制二氧化钒薄膜的晶粒尺寸、晶界数量、氧空位数量、15~20nm以下微晶数量、粒径分布、界面能等性能影响因素，获得热滞回线可调控的二氧化钒薄膜，宽度调控范围5~35℃，透光率高度调控范围17~54%，相变温度调控范围34~60℃。其满足热敏光敏元件、激光致盲防护装置、生物传感器、气体探测器、智能窗等不同领域对不同热致变色性能的二氧化钒薄膜的需求提供了简单可靠的制备方法。

说明书

技术领域：

本发明属于薄膜材料制备领域,涉及一种二氧化钒薄膜的制备方法，特别是一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法。

背景技术：

二氧化钒薄膜是一种可逆相变材料，其块体相变温度（68℃）接近室温，是应用于智能窗的绝佳材料之一，相变反应速度极快为纳秒级，也是制备各种热敏元件、光电开关、激光致盲防护装置、非制冷焦平面探测器、光数据存储器、低温非线性滤波器、生物传感器、气体探测器、智能窗等的首选材料之一。低温时二氧化钒具有高红外透过率，高温时则在红外区具有较高的吸收和反射，使得其透过率大大降低 ；相变前后电阻率的变化幅度可达 102-104倍。VO2(M/R) 相变前后光学及电学等物理性能的突变，使得其在红外调控、非制冷焦平面红外探测、光电开关、激光防护、光存储、光调制等领域有着广泛的应用前景。二氧化钒M/R 相转变是一种可逆过程，这种相变在升温和降温过程中存在热滞，表现为升温过程和降温过程的相变温度存在差异，这个差值就是热滞回线宽度。

同时，在相变温度以下二氧化钒为单斜晶型（M），属绝缘体或半导体，在相变温度以上为四方金红石晶型（R），属导体。伴随相变，VO

中国专利公告号CN101792182A，公开了《一种钨掺杂二氧化钒粉体材料及其制备方法》，

其公开的一种钨掺杂二氧化钒粉体材料，按照质量百分比，由以下组分组成：还原剂：2.97%-3.19%，工业纯三氧化钨：0%-6.89%，余量为工业纯五氧化二钒，以上各组分的质量百分比之和为100%。该钨掺杂二氧化钒粉体材料的制备方法，首先按照以上质量百分比称取原料，混料4-6小时，然后将混合均匀的粉料在惰性气体保护下进行高温还原，最后进行分散，得到钨掺杂二氧化钒粉体材料。本发明钨掺杂二氧化钒粉体材料及其制备方法，为高纯度二氧化钒而且晶型单一，同时其相变温度Tc可根据掺杂金属离子W6+的数量控制在-2.9℃-67.04℃这一范围内，从而使得钨掺杂二氧化钒粉体材料的光、电、磁等性能在-2.9℃-67.04℃这一范围内发生突变，满足特种功能材料的需要。还有如中国公告号为CN101481142《一种制备掺杂二氧化钒粉体材料的方法》涉及到W、Mo或者W/Mo共掺杂的二氧化钒粉体的制备。本发明将钒源、掺杂原料和助剂混合均匀研磨，高温熔融保温一定时间后倒入冷水中迅速水淬，形成的凝胶经干燥热处理后形成干凝胶，干凝胶研磨后在还原气氛下热还原，在保护气氛下经退火处理，实现恒温晶相转化后即可以得到具有相变性质的M相VO2。通过调变W、Mo原子掺杂量能有效控制掺杂后VO2粉体的相变温度。再如中国专利公告号为CN104261873A公开的《一种调节二氧化钒膜相变温度的方法》，。对金属钒或低价态钒氧化物薄膜进行真空条件下通氧退火，通过改变退火过程中氧气分压来调节生成的二氧化钒薄膜的相变温度。这种调节相变的方式不依赖于衬底，既可以在晶体衬底上实现，也可以在非晶衬底上实现，是一种非常简单有效的二氧化钒薄膜相变温度调节方法。从其上述的所公开的制备二氧化钒薄膜的制备方法可以看出，其一般是通过改变制备二氧化钒薄膜的材料化学组分组成来实现及改变氧化氛围等来实现的。申请公布号CN 104944470 A本发明涉及《一种调节热滞回线宽度的方法》，在水热法制备所述二氧化钒粉体的过程中掺杂入规定量的掺杂元素M 以使获得的化学组成为V1-xMxO2的二氧化钒粉体的热滞回线宽度在1～30℃之间连续可调，其中，0

由于钒金属氧化物体系复杂，V元素变价较多，中间价态的二氧化钒制备获得十分困难。目前不同的专家学者采用了不同的方法或工艺来制备二氧化钒薄膜，所制备出来的二氧化钒薄膜的结构和性能各不相同，绘制出来的热滞回线形状、位置各不相同，且成功率低，重复性差。报道有人采用后氧化法制备VO

因此，如何利用制备二氧化薄膜的过程中，通过调节其的制备工艺参数条件，来制备热滞回线可调控、且稳定可靠的二氧化钒薄膜的制备方法。

发明内容：

本发明公开一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，以玻璃为基衬，在基衬上制备金属钒薄膜，然后置于真空气氛炉中氧化退火，通过协同控制退火气压、退火温度、升温速率、退火时间等参数，及施行低压二次退火处理的方法，来控制二氧化钒薄膜的晶粒尺寸、晶界数量、氧空位数量、微晶数量、粒径分布、化学计量、界面能等性能影响因素，获得热滞回线可调控的二氧化钒薄膜，宽度调控范围，包括高度调控范围，相变温度调控范围。可满足热敏光敏元件、激光致盲防护装置、生物传感器、气体探测器、智能窗等不同领域对不同热致变色性能二氧化钒薄膜的制备方法。

本发明公开一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，以玻璃为基衬，其包括如下工艺步骤：

1）、金属钒薄膜的制备，于玻璃基衬上制备金属钒薄膜；

2）、制备热滞回线可调控的二氧化钒薄膜，将步骤1）制备的金属钒薄膜置于退火装置中进行退火处理，协同调控退火参数，制备得到相变性能可继续调节的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜；

3）、测试变温透过曲线，使用紫外-可见-红外分光光度计测试步骤1）二氧化钒薄膜的变温透光率曲线，控制测试波长范围250-500nm，测试温度范围为室温至完成相变温度点，控制变温间隔为升温过程及降温过程每变化5-10℃测试一次透过曲线，于每次测试前保温至少5min；

4）绘制二氧化钒薄膜样品的热滞回线，从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

所述的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，其步骤1）所述制备金属钒薄膜是于玻璃基衬上采用直流磁控溅射法制备。

优选的，所述的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，步骤2）协同调控退火参数：是控制退火气压10Pa-3000Pa、退火温度300℃-550℃、升温速率5-20℃/min、退火保温时间1-90min，保温完成自然冷却，得具有不同相变性能要求的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜。

进一步的，是步骤2）所述退火处理包括低压二次退火处理，控制低压二次退火处理的退火温度为250-350℃，气压为0.1-15Pa。

所述的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，其所述退火装置中进行退火处理，是于真空气氛炉中氧化退火处理，所述真空气氛炉中氧化退火处理是在空气或氧气气氛条件下进行。

所述的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，其所述玻璃基衬为经预处理石英玻璃基衬，所述预处理是将石英玻璃基衬表面先清洗干净,然后于无水乙醇中超声处理25-35分钟，然后放入丙酮溶液中超声处理25-35分钟，烘干备用。

优选的，所述热滞回线可调控的二氧化钒薄膜，通过协同调控退火参数及低压二次退火处理控制二氧化钒薄膜的晶粒尺寸、晶界数量、氧空位数量、15-20nm以下微晶数量、粒径分布、界面能，获得热滞回线可调控的二氧化钒薄膜。

进一步的，所述直流磁控溅射是控制磁控溅射功率为70-85W，工作气压0.5-1.5Pa，时间为1-25min，直流磁控溅射的基片台在室温条件下进行，控制制备得到的金属钒薄膜厚度为6-150nm。

进一步的，所述的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，其所述热滞回线可调控的二氧化钒薄膜是宽度调控范围为5-35℃，高度调控透光率范围为17-54%，相变温度调控范围为34-60℃。

本发明提供的一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，有益效果为：本发明方法是通过调控制备二氧化钒薄膜过程中的工艺技术特征参数，如通过协同调控退火参数及低压二次退火处理，从而达到控制二氧化钒薄膜的晶粒尺寸、晶界数量、氧空位数量、15-20nm以下微晶数量、粒径分布、界面能，进而获得热滞回线可调控的二氧化钒薄膜。同时利用本发明提供的一种简单可靠的热滞回线可控的二氧化钒薄膜的制备方法，制备的二氧化钒薄膜可以满足不同器件、装置、产品或领域对二氧化钒薄膜不同相变性能的要求，实现了按个性化需求制备特定性能二氧化钒薄膜的目的；此外，本发明为根据热滞回线形状、位置等信息来研判或倒推所制备二氧化钒薄膜的微观结构，例如晶粒尺寸、晶界数量、粒径分布、化学计量、氧空位缺陷、平坦度、界面能等信息，提供了一种较可靠且简便易行的方法。

附图说明：

图1为实施例1：400℃-1h-1500Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图2为实施例2：550℃-1h-1500Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图3为实施例3：350℃-1h-1500Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图4为实施例4：400℃-1h-2000Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图5为实施例5：400℃-1h-10Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图6为实施例6：400℃-1.5h-1500Pa-5℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图7为实施例7：400℃-1h-1500Pa-10℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图8为实施例8：400℃-1h-1700Pa-10℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图9为实施例9：400℃-1h-1700Pa-10℃/min工艺氧化30nm金属钒膜得VO

图10为：为实施例1薄膜样品的扫描电镜SEM照片；

图11为：为实施例1薄膜样品的X射线衍射图谱；

图12为：实施例2薄膜样品的扫描电镜SEM照片；

图13为：实施例6薄膜样品的扫描电镜SEM照片。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明；下面所述二氧化钒薄膜或叫薄膜意思相同；

如图1-13所示，本发明公开的一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，以玻璃为基衬，其是包括如下工艺步骤：

1）金属钒薄膜的制备，于经预处理石英玻璃基衬上制备金属钒薄膜；所述预处理石英玻璃基衬，是将石英玻璃基衬表面先清洗干净,然后于无水乙醇中超声处理25-35分钟，然后放入丙酮溶液中超声处理25-35分钟,烘干；或是将石英玻璃基衬表面先清洗干净,然后于放入丙酮溶液中超声处理25-35分钟，然后经无水乙醇中超声处理25-35分钟，烘干，后采用直流磁控溅射法制备金属钒薄膜，控制磁控溅射功率为70-85W，工作气压0.5-1.5Pa，时间为1-25min，直流磁控溅射的基片台在室温条件下进行制备制备金属钒薄膜，同时控制制备得到的金属钒薄膜厚度为6-150nm；

制备热滞回线可调控的二氧化钒薄膜或是叫可继续调节的二氧化钒薄膜，将步骤1）制备的金属钒薄膜置于退火装置中，即真空气氛炉中氧化退火处理，协同调控退火参数，是控制退火气压10Pa-3000Pa、退火温度300℃-550℃、升温速率5-20℃/min、退火时间1-90min，保温，自然冷却，得具有不同相变性能要求的热滞回线可调控的二氧化钒薄膜；

2）进一步的，所述退火处理包括低压二次退火处理，控制低压二次退火处理的退火温度为250-350℃，气压为0.1-15Pa；并于真空气氛炉中进行氧化退火处理，所述真空气氛炉中氧化退火处理是在空气或氧气气氛条件下进行；制备得到相变性能可继续调节的二氧化钒薄膜即热滞回线可调控的二氧化钒薄膜；

3）、测试变温透过曲线，使用带加热装置的紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的变温透光率曲线，控制测试波长范围250-500nm，测试温度范围为室温至完成相变温度点，即透过曲线不再变化时的温度，控制变温间隔为升温过程及降温过程每变化5-10℃测试一次透过曲线，于每次测试前保温至少5min；

4）制二氧化钒薄膜样品的热滞回线，从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO2薄膜样品的热滞回线；所述二氧化钒薄膜的晶粒尺寸15-20nm以下，获得热滞回线可调控的二氧化钒薄膜，宽度调控范围为5-35℃，高度调控透光率范围为17-54%，相变温度调控范围为34-60℃。

具体参数说明：

所述的紫外-可见-红外分光光度计是附带加热装置的紫外-可见-红外分光光度计，测试二氧化钒薄膜的变温透光率曲线，测试波长范围250~2500nm，测试温度范围为室温至完成相变温度点，即透过曲线不再变化时的温度，变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5min。从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制二氧化钒薄膜样品的热滞回线。

本发明一种热滞回线可调控的二氧化钒薄膜的制备方法，所述的协同调控退火参数的方法及原理是：对不同参数变化退火温度、退火气压、退火时间、升温速率及低压二次退火处理对二氧化钒薄膜的调节热滞回线的影响说明：亦即对不同条件下制备热滞回线可调控的二氧化钒薄膜说明；

在其他工艺参数相对应的情况下，升高退火温度例如550℃得到相变温度较高54℃、热滞回线较宽回宽35℃、较陡、较高回高即透光率54%的二氧化钒薄膜。高的退火温度可以制备大晶粒二氧化钒薄膜，大晶粒薄膜晶界数量较少，发生相变需要克服的势垒较高，在较高温度下才能发生相变，及在滞后到较低温度才能发生逆相变，所以制备的薄膜相变温度较高、热滞回线较宽。二氧化钒薄膜不存在15~20nm以下的微晶，粒径分布均匀，相变克服的势垒近似相等，基本同步发生相变，所以热滞回线较陡。高温下退火得到晶体VO

在其他工艺参数适当的情况下，升高退火气压，例如2000Pa，及在适当的温度下，例如400℃，得到相变温度较高60℃、热滞回线较窄，回宽5℃、较陡、较高，如回高50%，透光率的二氧化钒薄膜。高的退火气压氧含量充足，薄膜内无氧空位或氧空位很少，费米能级移向导带，禁带宽度增大，相变变得困难，导致相变温度升高，此条件下退火得到的薄膜表面较平坦，界面能较小，逆相变需要克服势垒较小，所以热滞回宽较窄。薄膜基本不存在15~20nm以下的微晶，所以热滞回线较陡。此气压和温度下退火，晶体VO

在其他工艺参数适当的情况下，适当的退火时间，例如60min，得到相变温度较低，46℃、热滞回线较窄，回宽14℃、较高，回高50%，透光率，二氧化钒薄膜。适当的退火时间可以得到表面较平坦的二氧化钒薄膜，界面能较小，相变需要克服势垒较小，所以薄膜相变温度较低、热滞回线较窄。适当的退火时间得到的晶体VO

在其他工艺参数适当的情况下，较低的升温速率（例如5℃/min）得到相变温度较低46℃、热滞回线较窄，回宽14℃、较陡、较高回高50%，透光率的二氧化钒薄膜。较低的升温速率得到平坦的小晶粒薄膜，界面能较小、晶界数量较多，发生相变需要克服的势垒较小，所以薄膜相变温度较低、热滞回线较窄。薄膜基本不存在15~20nm以下的微晶，粒径分布均匀，且界面能均匀，相变克服的势垒近似相等，基本同步发生相变，所以热滞回线较陡。较低的升温速率得到的符合化学计量比的晶体VO

采用低压二次退火处理的方法和原理是：将制备好的VO

实施例1：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线如图10-11所示。具体实施步骤如下：

（1）玻璃基衬预处理或清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶，金属钒靶其直径为56mm，纯度为99.9%，工作气体为纯度99.99%氩气；控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火及测试：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1500Pa，以5℃/min的升温速率升至400℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品；测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例2：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与实施例1的不同之处在于退火温度的变化是升高；具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为纯度99.99%氩气；控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1500Pa，以5℃/min的升温速率升至550℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品；

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例3：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与对比例2的不同之处在于退火温度的变化是降低。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用。

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为纯度99.99%的氩气。控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1500Pa，以5℃/min的升温速率升至350℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品。

（4）测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟。

（5）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例4：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与实施例1的不同之处在于退火气压升高。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为纯度99.99%氩气。控制溅射功率85W、工作气压1.5Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压2000Pa，以5℃/min的升温速率升至400℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品；

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例5：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试二氧化钒薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线，如图5所示；主要是与实施例4相比其退火气压的改变是降低；具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为氩气（纯度99.99%）。控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压10Pa，以5℃/min的升温速率升至400℃,保温0.5h,自然冷却到100℃以下取出样品；

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例6：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与上面的实施例1比是退火保温时间延长。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为空气；控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1500Pa，以5℃/min的升温速率升至400℃,保温1.5h,自然冷却到100℃以下取出样品；

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例7：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与上面实施例1是升温速率升高。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为氩气（纯度99.99%）。控制溅射功率77W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1500Pa，以10℃/min的升温速率升至400℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品；

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟；

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例8：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用。

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为氩气（纯度99.99%）。控制溅射功率80W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1700Pa，以10℃/min的升温速率升至400℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品。

测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟。

（4）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

实施例9：

本实施例以石英玻璃为基衬,先在其表面镀制出金属钒薄膜,然后放入真空管式炉中氧化退火生成二氧化钒薄膜，取出测试薄膜样品的变温透过率，绘制热滞回线。与实施例8的不同之处在于又进一步实施了低压二次退火处理。具体实施步骤如下：

（1）清洁基衬：用洗洁剂将石英玻璃基衬表面清洗干净,然后放入丙酮中超声30分钟，最后放入无水乙醇中超声30分钟,烘干备用；

（2）磁控溅射镀制金属钒薄膜：使用直流磁控溅射（DC）在清洁的石英玻璃基衬上镀制金属钒膜，靶材为金属钒靶（直径56mm,纯度99.9%)，工作气体为氩气（纯度99.99%）。控制溅射功率80W、工作气压1Pa、背底真空度3.0×10

（3）后氧化退火：将金属钒薄膜置于真空管式炉中，抽真空至气压1700Pa，以10℃/min的升温速率升至400℃,保温1h,自然冷却到100℃以下取出样品；

（4）低压二次退火处理：将步骤（3）中取出的样品再次放入真空退火炉中，抽真空至气压10Pa以下，在300℃下保温5h，自然冷却到100℃以下取出；

（5）测试变温透过曲线：使用紫外-可见-红外分光光度计测试薄膜的紫外-可见-红外变温透过率曲线,测试波长范围250nm~2500nm,测试温度范围为室温至完成相变温度点（即透过曲线不再变化时的温度），变温间隔为5℃，即升温过程及降温过程每变化5℃测试一次透过曲线，且在每次测试前保温至少5分钟。

（6）绘制热滞回线：从变温透过曲线上取2000nm处的透过率数值作为纵坐标，取变温透过曲线的测试温度作为横坐标，绘制VO

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本范围由所附权利要求及其等同物限定。均落入本专利保护法范围。