[發(fā)明專利]一種氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510415525.6
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104928641B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭帥;朱嘉琦;代兵;楊磊;楊秋玲;楊振懷
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/08;C23C14/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 侯靜

1.一種氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法，其特征在于一種氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法是按以下步驟完成的：

一、清洗：在超聲功率為300W～600W的條件下，將V靶和Si靶分別依次置于丙酮中清洗15min～30min、乙醇中清洗15min～30min和去離子水中清洗15min～30min，得到清洗后的V靶和清洗后的Si靶；在超聲功率為300W～600W的條件下，將藍寶石襯底依次置于丙酮中清洗15min～30min、乙醇中清洗15min～30min和去離子水中清洗15min～30min，得到清洗后的藍寶石襯底；

二、鍍膜前準(zhǔn)備工作：首先將清洗后的V靶和清洗后的Si靶安裝至磁控濺射靶上，再將清洗后的藍寶石襯底置于高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)內(nèi)的加熱臺上的中心位置，然后啟動高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)，使高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)艙體內(nèi)真空度達到4.5×10^-4Pa～8.0×10^-4Pa；

三、鍍制VO₂薄膜：首先向真空艙中通入氬氣，通過控制氬氣氣體流量為50sccm～150sccm，調(diào)節(jié)真空艙壓強為4.5Pa～6.5Pa，然后在壓強為4.5Pa～6.5Pa及清洗功率為100W的條件下，利用電離電源對V靶和藍寶石襯底同時進行啟輝清洗，清洗時間為10min，清洗結(jié)束后，利用射頻電源將V靶啟輝，在壓強為4.5Pa～6.5Pa及功率為60W～200W的條件下，預(yù)濺射5min～10min，預(yù)濺射結(jié)束后，通入氧氣，通過控制氧氣氣體流量為2sccm～10sccm，將真空艙內(nèi)氣體壓強降至0.8Pa～1.2Pa，保持V靶濺射功率為60W～200W，在壓強為0.8Pa～1.2Pa及功率為60W～200W的條件下，向藍寶石襯底表面鍍膜，鍍膜時間為1h～2h，得到表面鍍有VO₂薄膜的藍寶石襯底；

四、退火：將真空艙抽真空至真空度為1.0×10^-4Pa～8.0×10^-4Pa，然后啟動加熱裝置，加熱表面鍍有VO₂薄膜的藍寶石襯底溫度至400℃，退火1h～2h，設(shè)備自然冷卻，得到帶有VO₂薄膜的藍寶石襯底；

五、鍍制SiO₂薄膜：將真空艙中通入氬氣，通過控制氬氣的氣體流量為20sccm～80sccm，調(diào)節(jié)真空艙壓強為4.5Pa～6.5Pa，然后在壓強為4.5Pa～6.5Pa及清洗功率為100W的條件下，利用電離電源對Si靶進行啟輝清洗，清洗時間為10min，清洗結(jié)束后，利用射頻電源將Si靶啟輝，在壓強為4.5Pa～6.5Pa及功率為50W～150W的條件下，預(yù)濺射5min～10min，預(yù)濺射結(jié)束后，通入氧氣，通過控制氧氣氣體流量為5sccm～55sccm，將真空艙內(nèi)氣體壓強降至0.8Pa～1.2Pa，保持Si靶濺射功率為50W～150W，在壓強為0.8Pa～1.2Pa及功率為50W～150W的條件下，向帶有VO₂薄膜的藍寶石襯底表面鍍膜，鍍膜時間為1h～4h，得到表面鍍有SiO₂膜層的VO₂薄膜的藍寶石襯底；

六、關(guān)機：關(guān)閉所有電源和氣體，即完成氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法；

步驟四制備的帶有VO₂薄膜的藍寶石襯底表面VO₂薄膜厚度為115nm～230nm；

步驟五制備的表面鍍有SiO₂膜層的VO₂薄膜的藍寶石襯底表面的SiO₂薄膜的厚度為730nm～960nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法，其特征在于步驟一中在超聲功率為450W～550W的條件下，將V靶和Si靶分別依次置于丙酮中清洗20min～25min、乙醇中清洗20min～25min和去離子水中清洗20min～25min，得到清洗后的V靶和清洗后的Si靶；在超聲功率為450W～550W的條件下，將藍寶石襯底依次置于丙酮中清洗20min～25min、乙醇中清洗20min～25min和去離子水中清洗20min～25min，得到清洗后的藍寶石襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化硅紅外增透氧化釩薄膜的制備方法，其特征在于步驟三中通過控制氬氣氣體流量為80sccm～120sccm。