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二氧化钒(VO2)是一种具有热致相变性质的金属氧化物。大约在68℃附近,会发生金属-绝缘体相变。由于其相变温度接近室温且相变前后光、电性能变化幅度较大,在红外探测器、光储存、光开关、智能窗领域有着广泛的应用。本文使用脉冲激光沉积方法,以高纯度金属钒作为溅射靶材,通过尝试不同的工艺参数,在r-Al2O3衬底上生长得到单晶VO2薄膜；以及在SiO2衬底上生长得到多晶VO2薄膜。实验研究和分析表明,要想得到高质量的薄膜,衬底温度、氧气压强和后退火时间是关键工艺参数。薄膜质量是通过其相变性能测试来确定的,使用四探针法在加热平台上测量了薄膜相变前后电学性能。在r-Al2O3衬底上生长单晶外延VO2薄膜相变前后电阻率变化可以达到104数量级。而在SiO2衬底上生长的多晶VO2薄膜相变前后电阻率变化可以接近103数量级。采用自制的加热平台配合可见光及红外分光光度计测量薄膜不同温度下的光学性能。单晶的VO2薄膜在加热至67℃时,薄膜的透射率在700nm处发生了8%的变化。而多晶VO2薄膜在波长为700nm处有透射率变化1%,但金属相多晶VO2薄膜波长为700nm处透射率值为0.1%,金属相与绝缘相透射率比值在10倍以上。我们使用脉冲激光沉积方法在SiO2基片上制备了TiO2/VO2/SiO2复合薄膜,该复合薄膜相变前后在可见光区具有高对比度,可应用在新型非制冷红外探测器上。其中TiO2层以金属钛靶作为溅射源,生长气压为3Pa。测量复合薄膜在400-1700nm波长的透射率,VO2/SiO2薄膜λ=630nm处20℃和100℃下的透射率分别是35.7%、42%,变化了6.3%。TiO2/VO2/SiO2薄膜λ=630nm处20℃和100℃下的透射率分别为34.9%、52.1%,变化了17.2%。这一实验结果使得一种新型的红外探测器的设计思想得到应用,使用λ=630nm的激光(波长位于可见光范围内)作为写入激光,同时令TiO2/VO2/SiO2薄膜处于临界相变的状态。而一旦有红外光线照射进入探测器,红外热辐射会使得VO2薄膜发生相变,使得照射在感光屏上写入激光的能量改变,从而实现将红外光的信号直接转化为可见光信号。