鎢摻雜二氧化釩

二氧化釩是一種具有相變特性的功能材料，隨著溫度的變化，二氧化釩在68℃左右發生低溫半導體相到高溫金屬相的可逆相變，同時，其電阻率和透射率等物理性質也發生突變。這一特性使其在光電開關、光學記憶體、智慧窗等領域都有廣泛的應用。

不過，二氧化釩的相變溫度為68℃，在這一條件下，其相變應用範圍局限度非常的大適當的摻雜可以使得薄膜的相變溫度降低到室溫附近時，這在智慧窗等領域有很重要的應用。目前，摻鎢是一種有前途、能有效降低氧化釩相變溫度的方法。通過摻雜可以改善氧化釩薄膜的電學性能，降低薄膜的方阻值，提高薄膜的電阻溫度係數。常見的摻雜方法有蒸發法、離子注入法、溶膠—凝膠法、磁控濺射法等。

直流磁控濺射法製備鎢摻雜二氧化釩薄膜的工藝條件要求十分苛刻，傳統的雙靶共濺射法在製備摻雜氧化釩薄膜時，靶和靶之間由於濺射速率的不同等其它因素的互相影響，對於摻雜量的控制，薄膜均勻性及重複性控制很差；針對上述現有技術，科研人員研究出一種製備摻鎢氧化釩薄膜的方法， 包括以下步驟：

（1）對基片進行清洗，將清洗後的基片放入高真空腔室中；

（2）製備VOx/W/VOx複合薄膜；

將高純度的氬氣通入高真空腔室中，將金屬釩靶和金屬鎢靶置於真空腔室中，在基片用基片擋板遮住的情況下通過開啟釩靶濺射電源和鎢靶濺射電源分別對金屬釩靶和金屬鎢靶表面進行預濺射清洗，其中，濺射釩靶的時候，鎢靶用鎢靶擋板遮住，濺射鎢靶的時候，釩靶用釩靶擋板遮住；

將高純度的氧氣通入真空腔室中，打開基片擋板，關閉鎢靶擋板，開啟釩靶濺射電源，沉積底層氧化釩（VOx）薄膜；

待底層氧化釩薄膜沉積完畢後，關閉氧氣，關閉釩靶濺射電源和釩靶擋板，開啟鎢靶濺射電源和鎢靶擋板，沉積中間層金屬鎢（W）薄膜；

待金屬鎢薄膜沉積完畢後，關閉鎢靶濺射電源和鎢靶擋板，再次通入氧氣，開啟釩靶濺射電源和釩靶擋板，沉積上層氧化釩（VOx）薄膜；

（3）對沉積得到的VOx/W/VOx複合薄膜進行原位退火處理；

沉積得到VOx/W/VOx複合薄膜後，關閉氬氣與氧氣，使得真空室重新恢復到高真空；

再次通入氧氣，升高基片溫度，進行原位退火處理；

VOx/W/VOx複合薄膜層間氧相互擴散充分後，關閉氧氣流量計，摻鎢氧化釩薄膜在高真空環境下自然冷卻至室溫。

改進工藝其能克服傳統磁控濺射法製備摻鎢氧化釩薄膜在雙靶共濺射過程中靶材之間的相互污染，合金靶濺射只能製備比例確定的摻雜薄膜等缺點，而且濺射過程功率穩定，與微機械電子系統工藝相相容。

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