氧化釩(VO_x)根據(jù)不同價(jià)態(tài)表現(xiàn)出不同的電學(xué)特性，其電學(xué)和光學(xué)特性還與薄膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過不同的沉積方法，可以得到不同態(tài)的氧化釩。目前制備氧化釩薄膜的方法有真空蒸鍍、濺射、氣相沉積和溶膠-凝膠法等。適當(dāng)改變制備條件可以制得不同結(jié)構(gòu)的氧化釩薄膜, 這種結(jié)構(gòu)對(duì)薄膜的性能會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。

    光電子科學(xué)與工程學(xué)院“微納光電子技術(shù)團(tuán)隊(duì)”一直從事氧化釩材料的研究。課題組通過磁控濺射系統(tǒng)，制備了一種新型納米結(jié)構(gòu)亞穩(wěn)態(tài)的單斜晶系VO₂(B)薄膜。測(cè)試結(jié)果表明薄膜的方塊電阻在室溫下為20~50k?，退火前的電阻溫度系數(shù)高達(dá)-7%/K。通過掃描電鏡顯微鏡測(cè)試，VO₂(B)微晶的平均晶粒直徑在100nm至250nm之間。退火之后，VO₂(B)轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本档腣O₂(M)，平均晶粒直徑減小到20nm至50nm之間。通過這種兩步生長(zhǎng)的方法，可以制備出兩種氧化釩，一種具有較高的電阻溫度系數(shù)，這會(huì)促進(jìn)其在高靈敏度非制冷微測(cè)輻射熱計(jì)方面的應(yīng)用；另外一種則可作為光開光的選擇，課題組在激光誘發(fā)的加熱測(cè)試系統(tǒng)下對(duì)樣片進(jìn)行測(cè)試，開關(guān)時(shí)間約為50ms。

    該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(60671004)以及新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃(NCET-07-0319)的支持，結(jié)果發(fā)表在Optics Express(2009，17,(26): 24153-24161)上。