[发明专利]二氧化钒薄膜微细图形的制备方法

说明书

本发明属于微电子和薄膜材料技术领域，具体涉及二氧化钒薄膜微细图形的制备方法。本发明提供了一种工艺简单、成本低廉的二氧化钒薄膜微细图形的制备方法。该方法是：a、溶胶制备：将乙酰丙酮氧钒加入至无水甲醇中，配制得二氧化钒前驱溶胶，室温搅拌，静置，得感光二氧化钒前驱溶胶；b、将感光二氧化钒前驱溶胶涂覆于基片上获得含钒凝胶膜；c、凝胶膜微细加工：将含钒凝胶膜进行烘制，覆盖掩膜板后在紫外灯下曝光，浸入无水乙醇和正丁醇的混合溶液溶洗，得含钒凝胶膜微细图形；d、将含钒凝胶膜微细图形进行热处理即得二氧化钒薄膜微细图形。本发明方法工艺简单、成本低廉，具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于微电子和薄膜材料技术领域，具体涉及二氧化钒薄膜微细图形的制备方法。

背景技术

二氧化钒被誉为是未来电子业的革命性材料，它的一个关键特性就是它在室温下是绝缘体，在温度高于68℃后其原子结构会从室温晶体结构转变为金属结构(导体)。这种被称为金属-绝缘体转变(MIT)的独特特性，使得它成为取代硅材料用于新一代低功耗电子设备的理想选择。

目前，二氧化钒材料的光电器件应用主要以薄膜状态为主，已被成功地应用于电致变色器件、光学开关、微电池、节能涂层和智能窗以及微测辐射热装置等多种领域。

薄膜微细图形化是制备各种微型或集成功能器件的关键技术之一。目前薄膜的微细图形加工方法主要有高能量束刻蚀法、湿法刻蚀以及纳米压印法等。然而，这些方法往往涉及真空或离子束等昂贵设备，工艺也较繁杂，成本高。尤其是这些方法的微细加工步骤是在薄膜制备结束后进行，对薄膜的结构、形貌等造成较大影响，进而影响器件性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低廉、能够实现二氧化钒薄膜微细图形轮廓清晰、结构完整的二氧化钒薄膜微细图形的制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是提供了二氧化钒薄膜微细图形的制备方法。该方法包括如下步骤：

a、溶胶制备：将乙酰丙酮氧钒加入至无水甲醇中，配制得二氧化钒前驱溶胶，室温搅拌，静置，得感光二氧化钒前驱溶胶；

b、将感光二氧化钒前驱溶胶置于基片上获得含钒凝胶膜；

c、凝胶膜微细加工：将含钒凝胶膜进行烘制，覆盖掩膜板后在紫外灯下曝光，浸入无水乙醇和正丁醇的混合溶液溶洗，得含钒凝胶膜微细图形；

d、将含钒凝胶膜微细图形进行热处理即得二氧化钒薄膜微细图形。

其中，上述二氧化钒薄膜微细图形的制备方法中，步骤a中，所述二氧化钒前驱溶胶的浓度为0.1～0.5mol/L。

进一步地，步骤a中，所述搅拌的时间为4～8h。所述静置的时间为36～72h。

优选地，所述搅拌的时间为6h。所述静置的时间为48h。

其中，上述二氧化钒薄膜微细图形的制备方法中，步骤b中，所述将感光二氧化钒前驱溶胶置于基片上是通过浸渍提拉法或旋涂法在硅基片或玻璃基片上获得含钒凝胶膜。

进一步地，所述浸渍提拉法的提拉速度为1～3mm/s；所述旋涂法的旋转速度为2000～4000rpm，时间为10～30s。

其中，上述二氧化钒薄膜微细图形的制备方法中，步骤c中，所述烘制的条件是在80～120℃烘10～30min。

优选地，所述烘制的条件是在90℃烘20min。

进一步地，步骤c中，所述紫外灯的波长为240～400nm。所述曝光的时间为50～90min。

优选地，所述曝光的时间为60min。