[发明专利]溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法及薄膜

权利要求书

1.一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：预先通过反应溅射法在柔性衬底上沉积非晶态氧化钒薄膜，得到非晶氧化钒薄膜样品，然后将其在空气气氛中快速退火制备出纳米复合相氧化钒柔性薄膜；空气气氛中快速退火为加热至350-390℃，然后在空气气氛下恒温2-8分钟；

反应溅射法在柔性衬底上沉积非晶态氧化钒薄膜包括以下步骤：

①将聚酰亚胺衬底依次置于丙酮和无水乙醇中超声清洗20-30分钟，之后保存于无水乙醇中，待使用时用氮气吹干备用；

②将步骤①中的聚酰亚胺衬底置于反应溅射腔室，再将腔室真空度抽至2*10^-3-5*10^-3Pa；

③在3-8Pa的纯氩气压下，对纯钒金属靶进行预溅射5-10分钟，去除纯钒金属靶表面的氧化层；

④接着，采用氧/氩流量比为1:30-1:50的气氛，在0.6-1.0Pa的工作气压、30-90℃的基片温度下，在聚酰亚胺衬底上溅射沉积非晶态氧化钒薄膜，薄膜厚度由沉积时间确定，得到非晶氧化钒薄膜样品。

2.根据权利要求1所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：以纯度为99.99%的金属V靶为溅射源，以纯度大于99.99%的Ar为工作气体、纯度大于99.99%的O₂为反应气体，采用低温反应溅射方法在柔性衬底上沉积非晶氧化钒薄膜，其中，非晶氧化钒薄膜中V/O原子比为0.45～1.0。

3.根据权利要求1所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：低温反应溅射用于沉积非晶氧化钒薄膜时，衬底温度为30-90℃。

4.根据权利要求1所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：柔性衬底为厚度为0.02-0.1mm的聚酰亚胺膜。

5.根据权利要求1所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：空气气氛中快速退火具体包括以下步骤：

①打开马弗炉，将温度升至350-390℃，并恒温保持1-2小时；

②将PI/非晶氧化钒薄膜样品在3-15秒时间内放入马弗炉，然后在空气气氛下恒温2-8分钟；

③恒温后将样品在2-10秒时间内取出，置于常温热沉材料上，在空气环境中冷却至常温。

6.根据权利要求5所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：所述热沉材料选自陶瓷或金属板。

7.根据权利要求5所述的一种溅射制备纳米复合相氧化钒柔性薄膜的方法，其特征在于：退火后样品冷却的常温温度范围为10-35℃。

8.权利要求1至7任意一项所述方法得到的纳米复合相氧化钒柔性薄膜。