[发明专利]一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法

摘要

一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法，本发明涉及氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法。本发明要解决现有VO2薄膜红外透过率低和耐候性差的问题。方法一、清洗；二、镀膜前准备工作；三、镀制VO2薄膜；四、退火；五、镀制SiO2薄膜；六、关机，即完成氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法。本发明用于氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法。

主权项

一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法，其特征在于一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：一、清洗：在超声功率为300W～600W的条件下，将V靶和Si靶分别依次置于丙酮中清洗15min～30min、乙醇中清洗15min～30min和去离子水中清洗15min～30min，得到清洗后的V靶和清洗后的Si靶；在超声功率为300W～600W的条件下，将蓝宝石衬底依次置于丙酮中清洗15min～30min、乙醇中清洗15min～30min和去离子水中清洗15min～30min，得到清洗后的蓝宝石衬底；二、镀膜前准备工作：首先将清洗后的V靶和清洗后的Si靶安装至磁控溅射靶上，再将清洗后的蓝宝石衬底置于高真空磁控溅射镀膜系统内的加热台上的中心位置，然后启动高真空磁控溅射镀膜系统真空抽气系统，使高真空磁控溅射镀膜系统舱体内真空度达到4.5×10‑4Pa～8.0×10‑4Pa；三、镀制VO2薄膜：首先向真空舱中通入氩气，通过控制氩气气体流量为50sccm～150sccm，调节真空舱压强为4.5Pa～6.5Pa，然后在压强为4.5Pa～6.5Pa及清洗功率为100W的条件下，利用电离电源对V靶和蓝宝石衬底同时进行启辉清洗，清洗时间为10min，清洗结束后，利用射频电源将V靶启辉，在压强为4.5Pa～6.5Pa及功率为60W～200W的条件下，预溅射5min～10min，预溅射结束后，通入氧气，通过控制氧气气体流量为2sccm～10sccm，将真空舱内气体压强降至0.8Pa～1.2Pa，保持V靶溅射功率为60W～200W，在压强为0.8Pa～1.2Pa及功率为60W～200W的条件下，向蓝宝石衬底表面镀膜，镀膜时间为1h～2h，得到表面镀有VO2薄膜的蓝宝石衬底；四、退火：将真空舱抽真空至真空度为1.0×10‑4Pa～8.0×10‑4Pa，然后启动加热装置，加热表面镀有VO2薄膜的蓝宝石衬底温度至400℃，退火1h～2h，设备自然冷却，得到带有VO2薄膜的蓝宝石衬底；五、镀制SiO2薄膜：将真空舱中通入氩气，通过控制氩气的气体流量为20sccm～80sccm，调节真空舱压强为4.5Pa～6.5Pa，然后在压强为4.5Pa～6.5Pa及清洗功率为100W的条件下，利用电离电源对Si靶进行启辉清洗，清洗时间为10min，清洗结束后，利用射频电源将Si靶启辉，在压强为4.5Pa～6.5Pa及功率为50W～150W的条件下，预溅射5min～10min，预溅射结束后，通入氧气，通过控制氧气气体流量为5sccm～55sccm，将真空舱内气体压强降至0.8Pa～1.2Pa，保持Si靶溅射功率为50W～150W，在压强为0.8Pa～1.2Pa及功率为50W～150W的条件下，向带有VO2薄膜的蓝宝石衬底表面镀膜，镀膜时间为1h～4h，得到表面镀有SiO2膜层的VO2薄膜的蓝宝石衬底；六、关机：关闭所有电源和气体，即完成氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法；步骤四制备的带有VO2薄膜的蓝宝石衬底表面VO2薄膜厚度为115nm～230nm；步骤五制备的表面镀有SiO2膜层的VO2薄膜的蓝宝石衬底表面的SiO2薄膜的厚度为730nm～960nm。