一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法

文档序号:25044626发布日期:2021-05-14 11:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法是按以下步骤进行的:一、靶材和衬底的清洗:在超声功率为200w~400w的条件下,将金属钒靶材依次置于丙酮、酒精和去离子水中各超声清洗10min~30min,得到干净的钒靶材;在超声功率为50w~100w的条件下,将尺寸为10mm
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10mm
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2mm的蓝宝石衬底依次置于丙酮、酒精和去离子水中各超声清洗10min~15min,烘干后得到洁净的衬底材料备用;二、vo
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薄膜的制备:(1)、镀膜前准备:薄膜的制备采用射频磁控溅射沉积系统,先将干净的钒靶材安装至靶位,调节靶基距为10cm~30cm;然后将清洗干净的蓝宝石衬底放置在带有加热功能的样品台中心位置,关上真空舱;开启抽真空,将真空度抽至5
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‑5pa~3
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‑5pa;(2)、沉积vo
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薄膜:打开样品台加热系统,设置沉积温度为400℃~600℃,升温后保温10min~15min,随后向真空舱通入氩气和氧气,氩气流量为20sccm~30sccm,氧气流量为2.5sccm~5sccm;开始沉积镀膜,镀膜过程中气压为0.5pa~1.5pa,溅射功率为100w~150w,沉积至vo
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薄膜厚度为100nm~300nm为止;(3)、关机:关闭所有电源,待样品降温至室温后打开放气阀直至真空舱气压恢复至大气压,然后打开真空舱取样;三、后退火处理:将取出的样品放置于红外高温退火炉中,先向样品舱中通入氩气且流量为100sccm~150sccm,保持通入氩气10min~20min排除舱内氧气后;开始热处理,温度设置为500℃~600℃,升温速率为5℃/min~10℃/min,保温时间为10min~20min,随炉冷却至室温,即得到高红外开关率的钒基氧化物薄膜。2.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤一中在超声功率为300w的条件下,将金属钒靶材依次置于丙酮、酒精和去离子水中各超声清洗20min,得到干净的钒靶材。3.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤一中在超声功率为100w的条件下,将尺寸为10mm
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10mm
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2mm的蓝宝石衬底依次置于丙酮、酒精和去离子水中各超声清洗15min,烘干后得到洁净的衬底材料备用。4.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤二(1)中、镀膜前准备:薄膜的制备采用射频磁控溅射沉积系统,先将干净的钒靶材安装至靶位,调节靶基距为30cm;然后将清洗干净的蓝宝石衬底放置在带有加热功能的样品台中心位置,关上真空舱;开启抽真空,将真空度抽至5
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‑5pa。5.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤二(2)中镀膜前需对靶材进行预溅射5min以清洁靶材表面。6.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤二(2)中打开样品台加热系统,设置沉积温度为500℃,升温后保温10min。7.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在
于步骤二(2)中向真空舱通入氩气和氧气,氩气流量为20sccm,氧气流量为3sccm。8.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤二(2)中镀膜过程中气压为1pa,溅射功率为120w,薄膜沉积时间为2h。9.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤三中将取出的样品放置于红外高温退火炉中,先向样品舱中通入氩气且流量为100sccm,保持通入氩气15min排除舱内氧气后。10.根据权利要求1所述的一种高红外开关率的钒基氧化物薄膜的制备方法,其特征在于步骤三热处理温度设置为600℃,升温速率为5℃/min,保温时间为10min,随炉冷却至室温,即得到高红外开关率的钒基氧化物薄膜。
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