[发明专利]基于VO2

权利要求书

1.基于VO₂薄膜的热致变色智能热控器件的制备方法，其特征在于基于VO₂薄膜的热致变色智能热控器件的制备方法是按以下步骤进行的：

一、清洗基片：

采用电抛光对高反射金属基底层表面抛光，直至抛光后的高反射金属基底层在2.5微米～25微米的红外波段反射率达到0.7以上，得到预处理后的金属基底层；

二、VO₂薄膜制备：

在频率为50Hz～500Hz、脉宽为40微秒～500微秒、功率为50W～500W、电压为100V～1000V、温度为300℃～450℃、压强为1Pa～2Pa、氩气流量为80sccm～200sccm及氧气流量为2sccm～10sccm的条件下，在预处理后的金属基底层表面沉积VO₂薄膜；

三、微纳结构加工：

在VO₂薄膜表面涂覆一层特定结构的光刻胶或沉积一层厚度为200nm～1000nm的SiO₂单层球，利用反应等离子刻蚀技术刻蚀，然后去除光刻胶或SiO₂单层球，即得到微纳结构VO₂层；

所述的微纳结构VO₂层由多个微纳结构单元组成，且所述的多个微纳结构单元均布设置于高反射金属基底层上层表面；所述的微纳结构单元形状为圆锥形、圆柱形或长方体；当所述的微纳结构单元形状为圆锥形时，圆锥形底面直径为100nm～1000nm，高度为20nm～1000nm，圆锥角为10°～120°，且相邻微纳结构单元紧密排列；当所述的微纳结构单元形状为圆柱形时，圆柱形直径为100nm～1000nm，高度为20nm～1000nm，且多个微纳结构单元底面积占高反射金属基底层上层表面积的10％～90％；当所述的微纳结构单元形状为长方体时，长方体底面为正方形，且正方形边长为100nm～1000nm，高度为20nm～1000nm，且多个微纳结构单元底面积占高反射金属基底层上层表面积的10％～90％；

四、保护层沉积：

利用高能脉冲磁控溅射法在微纳结构VO₂层表面沉积保护层，得到基于VO₂薄膜的热致变色智能热控器件。

2.根据权利要求1所述的基于VO₂薄膜的热致变色智能热控器件的制备方法，其特征在于步骤一中所述的高反射金属基底层为Al、Au、Ag、Mg、Ni、Zn或Cu；步骤四中所述的保护层为Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅或HfO₂，所述的保护层上表面与微纳结构VO₂层上表面之间的距离为20nm～200nm。

3.根据权利要求1所述的基于VO₂薄膜的热致变色智能热控器件的制备方法，其特征在于步骤三中当所述的微纳结构单元形状为圆柱形时，所述的特定结构的光刻胶为具有圆形图案的光刻胶；步骤三中当所述的微纳结构单元形状为长方体时，所述的特定结构的光刻胶为具有正方形图案的光刻胶。