[發明專利]一種聚苯二甲酸乙二酯襯底異質結構器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201810801124.8
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108807511A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 李昱材;張東;趙琰;王健;宋世巍;王剛;丁艷波;王晗;劉莉瑩
• 申請（專利權）人: 沈陽工程學院
• 主分類號: H01L29/24
• 分類號: H01L29/24;H01L29/43;H01L21/02;H01L21/443
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 呂敏

一種聚對苯二甲酸乙二酯襯底異質結構及其制備方法，屬于薄膜制備技術領域。所述異質結構是在苯二甲酸乙二酯襯底層上依次制備第一AZO透明導電薄膜、SnO₂材料層、VO₂材料層、第二AZO透明導電薄膜及抗腐蝕保護層。本發明以苯二甲酸乙二酯材料襯底基片，采用SnO₂作為緩沖層，VO₂/SnO₂異質結構結合，采用AZO作為透明導電電極，最后蒸鍍耐腐蝕的TiN材料，可以制備出高質量廉價的器件；同時，該制備工藝簡單，可實現規模生產。

技術領域

本發明屬于可逆半導體到金屬(SMT)一級轉變涂層的制造技術領域，特別是涉及一種聚苯二甲酸乙二酯襯底異質結構器件及其制備方法。

背景技術

二氧化釩(VO₂)在341K的臨界溫度(Tc)下發生溫度驅動的可逆半導體到金屬(SMT)一級轉變，并伴隨著晶體對稱性的改變。在低于Tc的溫度下，VO₂處于單斜晶相(P21/c)的半導體態，其中V原子對的能量間隙為0.6eV。在高于Tc的溫度下，VO₂處于四方晶系(P42/mnm)金屬態，其中在費米能級和V3d帶之間的重疊消除了上述帶隙。這種晶體對稱性和電子帶結構的躍遷通常伴隨著其電阻率和近紅外傳輸的突然變化。因此，VO₂長期以來被認為是智能材料中的關鍵材料，憑借這些獨特的性能，VO₂薄膜已被廣泛研究。眾所周知，襯底的選擇對所生長的薄膜的電學和光學性質有重要的影響。然而，由于其價格問題的存在以及柔性器件的研制問題，很難在柔性PET基片上制備出高品質廉價的VO₂薄膜材料質結構。所以在柔性PET上制備出高質量廉價的VO₂材料是丞待解決的問題。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種聚苯二甲酸乙二酯襯底異質結構器件及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明一種聚苯二甲酸乙二酯襯底異質結構器件，從下到上依次包括聚苯二甲酸乙二酯襯底層、第一導電層、SnO₂材料層、VO₂材料層、第二導電層、抗腐蝕保護層。

優選地，所述第一導電層和第二導電層均為AZO透明導電薄膜。

優選地，所述抗腐蝕保護層為TiN抗腐蝕保護層。

優選地，所述聚苯二甲酸乙二酯襯底層的厚度為0.4～1.2mm。

本發明所述聚苯二甲酸乙二酯襯底異質結構器件的制備方法，在聚苯二甲酸乙二酯襯底層上依次制備第一AZO透明導電薄膜、SnO₂材料層、VO₂材料層、第二AZO透明導電薄膜及抗腐蝕保護層。

優選地，在所述聚苯二甲酸乙二酯襯底層上制備第一AZO透明導電層：將聚苯二甲酸乙二酯基片采用離子水超聲波清洗10分鐘后，吹干送入磁控濺射反應室，在1.0×10-3Pa真空的條件下，在其聚苯二甲酸乙二酯基片上沉積制備AZO透明導電薄膜電極；其工藝參數條件是：氬氣和氧氣作為混合氣體反應源，其氬氣和氧氣流量比8:1，反應濺射氧化鋅摻雜鋁靶材的純度為99.9％，制備溫度為200℃～400℃，制備時間為60分鐘。

優選地，采用磁控濺射沉積制備SnO₂材料層，在1.0×10-3Pa真空的條件下，其工藝參數條件是：氧氣作為氣體反應源，其氧氣流量為80～120sccm，反應濺射二氧化錫靶材的純度為99.9％，制備溫度為200℃～400℃，制備時間30分鐘至180分鐘。