[发明专利]一种具有光限幅性能的VO2

摘要

本发明属于功能薄膜技术领域，具体涉及一种应用于激光防护技术的VO2复合薄膜的制备方法。本发明基于表面等离激元共振技术在VO2薄膜表面制备一层粒径均一的、尺寸可调的Au/SiO2或Ag/SiO2纳米结构层，有效地提升了薄膜的激光防护性能。同传统的纯VO2激光防护薄膜相比，这种薄膜具有更低的激光可透过率以及更高的耐激光损伤阈值。该工艺可以有效提高薄膜对激光的响应度以及耐激光辐射能力，其制备过程简单可控，不需要昂贵的设备，同时对VO2薄膜的尺寸、形貌无特殊要求，为VO2基激光防护薄膜提供了一种高效率、短周期、可工业化实施的新技术。

主权项

1.一种具有光限幅性能的VO2复合薄膜的制备方法，其特征在于该工艺包括下述步骤：1)以金属钒靶作为溅射源，在氩气条件下在洁净石英衬底上溅射200nm厚的金属V膜，衬底温度保持在200℃，溅射时间为60min，溅射功率为150W；2)将溅射有V膜的基片放置在管式炉中，通入氮氧混合气进行退火，其中氮气与氧气的比例是10：1，退火温度为480℃，退火时间60min，冷却至室温后取出；3)将50ml无水乙醇，7ml去离子水，7ml浓氨水混合，搅拌均匀得到反应溶液；在40℃恒温水浴中，将5～20ml正硅酸乙酯缓慢滴加至上述溶液中，搅拌反应30min，反应24h；反应完毕后用无水乙醇反复离心，洗涤，再经超声分散即得到SiO2微球溶液；4)利用旋涂仪将上述SiO2微球溶液均匀涂覆于VO2薄膜表面，具体参数为先进行低速旋涂，速度为300转/分钟，旋涂时间10s，再进行高速旋涂，速度为1000转/分钟，旋涂时间30s，随后在空气下进行150℃热处理1h定型成膜；5)以Au靶或Ag靶作为溅射源，在氩气条件下在上述薄膜上溅射Au膜或Ag膜，衬底温度保持在150℃，溅射时间为2min，溅射功率为50W，即得到所需的VO2复合薄膜。