第31卷，第1期 2011年1月
谱学与光谱分析光
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 31, No. 1, pp95-99 January，2011
直流磁控反应溅射法制备的钒氧化物薄膜及其光谱研究
李莉莎"，崔海宁2·，姜振益3 1.西北大学物理学系，陕两西安710069 2.吉林大学物理学院，吉林长春130012 3.西北大学现代物理所，陕西西安
710069
摘要用直流磁控反应戏射法和不同基底温度下在玻璃底上沉积微纳结构的氧化钒薄膜，通过X射线衍射、电子扫描显微镜、UV-Vis透射、红外和拉曼光谱研究厂薄膜的结构特性。在低温下制备的薄膜表现出高的光学透过特性，在基底温度低于200℃下制备的薄膜具有无定形结构，面在基底温度高于200℃时制备的薄膜具有多品结构。薄膜的光学参数使用经典模型计算，通过测量和拟合透射光谱获得了薄膜的禁带宽度变化规律。
同氢化钒薄膜；反应溅射法，UV-Vis光谱；红外光谱；拉曼光谱
关键词
中图分类号：0644.1
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn 1000-0593(2011)01-0095-05
99.8%的钒金属靶（直径70mm），基底是显微载玻片，靶和基底间距约50mm。沉积前首先将真空室的压强抽低至1X 10-3Pa(V;O的为3X10Pa)，溅射气体氢气和氢按一
热致变色材料在不同环境温度中材料颜色会发生相应变化，例如半导体、液晶和金属导体等。能在临界温度下发生这种颜色变化效应的大多是有机物，也有部分无机物，如 FeO，NbO)，VO,和V,O,等[1-4)，其中钒氧化物薄膜就是这种材料。
钒具其有多种化合价，因此钒氨化物具有多种结构形式。对其中的VO和V,O薄膜的光学、电学、电化学、热致变色性质、热控开关性能已进行了较深人的研究(29)，许多研究工作集中于电着色方面，但对其热致变色及其光学维能研究很少，前此方面的性能在实际应用中又非常重要[10.1]。
制备V(),薄膜技术有很多，例如反应戳射法4")、热蒸发法5-]、激光脉冲沉积("]、溶胶凝胶法[等。
本工作是用直流磁控反应溅射法，通过在不同的基底温度下沉积在玻璃底层上制备钒纸化物薄膜，而后研究该薄膜的结构和光学特性，
实 1
验
实验中使用国产的直流磁控管阴极戏射系统，纯度为收日期：2010-06-18，修订日期：2010-09-22
定的比率导人反应案，并通过两个质量流动控制器来控制流量。先将反应气体氧气引人室内，氧气的分压出下式确定。
Pa = P(O)/[P(() + P(Ar))
其中P(O,)和P(Ar)分别为氧气的压力和氢气的压力，通过调节氧气的分压率，再引人射气体氨气直到总压强达 1Pa可完成不同的实验。先对金属靶预溅射（160W直流功率)10min，这期问用挡板覆盖基底以除去录露于空气中所形成的表面氧化层，然后移走板，股的沉积过程开始。情性气体氢和反应气体氧的流动都受到质量流量控制器的控制。在薄膜沉积中直流功率为160W，沉积时间大概40min，温度从室温变化至400℃，
薄膜的X射线衔射(XRD)用飞利涌盖革计数器PW1710 电脑控制衔射计获得，使用X射线管中正案焦的Cu和Ka 射线。薄膜透射比通过Shimadzu双光束分光光度计UV-3101PC测量。拉曼散射实验利用Innova92Ar*激光器和 Jorm-YvonT64000拉变光谱仪进行，拉受用1024像素光谱范围的二维CCD作为光子探测器。薄膜表面形貌和微结构用扫描电子显微镜（SEM)和原子力显微镜（AMF)获得。薄膜的晖度通过拟合透过光谐获得。用白已的软件和Leverm
基金项目：国家白热科学基金项日（50971099)，高等学校博士学科点专项科研基金项日（20096101110017)，陕西省自然科学基础研究计划
重点项日(2010JZ002)和吉林省科技厅应用基础研究基金项目(20090515)资助
作者简介：李莉莎，女，1965年生，两北大学物理学系讲师
*通讯联系人
万方数据
e-mail,hncui@yahoo, com
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