射频反应磁控溅射法制备高性能VOx薄膜研究

"本文详细探讨了使用射频反应磁控溅射技术制备VOx薄膜的过程，重点关注了氧分压对薄膜电学性能的影响。作者李建峰、吴志明等人在电子科技大学光电信息学院的实验中，成功在330℃的低温下通过退火处理获得了高质量的VOx薄膜。实验结果显示，制备的VOx薄膜具有较高的电阻温度系数（-3.97%，35~45℃）和较低的方阻。他们还利用X光电子能谱分析仪（XPS）对薄膜的结构和成分进行了深入分析，确定其化学计量式为VO1.9。 在引言部分，作者指出，由于其独特的性质，例如低形成温度和高电阻温度系数，V的氧化物，特别是VO2，是理想的热敏材料，特别适用于微测热辐射计。然而，VOx薄膜的制备方法多样，制备条件各异，尤其是采用射频反应溅射法时，必须精确控制氧分压，因为它直接影响薄膜的成分和性能。过去的研究中，氧分压的选取差异较大，导致薄膜性能的显著差异。 在实验部分，研究团队使用了CK-3磁控溅射沉积高真空系统，混合Ar和O2气氛，通过质量流量计控制氧气分压。通过对不同氧分压条件下的薄膜进行比较，他们发现氧分压的改变可以调节VOx薄膜的电学特性。此外，他们采用了室温溅射和330℃的低温退火处理，进一步优化了薄膜的性能。 实验结果表明，这种低温退火策略有助于在不牺牲性能的前提下降低制备过程的温度要求，这对于实际应用具有重要意义。通过XPS分析，研究人员能够详细了解薄膜的微观结构和化学组成，从而更好地理解其电学性能的变化机制。 该研究提供了一种有效的方法来调控VOx薄膜的电学性能，特别是在氧分压控制方面，为未来VOx薄膜的优化制备和应用提供了有价值的参考。通过精确控制工艺参数，有望实现更高性能的VOx薄膜制备，进一步拓宽其在传感器、微电子设备和热管理领域的应用。"