VO₂是一种固态相变材料,随着温度或电子浓度的变化,它的晶态结构会从半导体态相变到金属态,而且这种相变是可逆的。其相变前后电、磁、光性能有较大的变化,这使得它成为一种有前景的电/光转换、光存储、激光保护和智能窗材料。本文简单介绍了直流磁控溅射法制备VO₂薄膜的原理及过程,通过XRD,FTIR,Raman光谱,FSEM,XPS等一系列测试,得到氧化钒薄膜内部组成成份的信息及膜系的红外吸收特性,分析了不同条件下样品薄膜的结晶状况及样品成分,重点讨论了氧氩气质量流量比、基片温度对制备薄膜成分、结构和性能的影响,研究了获得高含量VO₂薄膜的最佳制备参量。通过在样品表面及背面制作电极,外加电场测试器件的Raman光谱和FTIR光谱,研究电场对VO₂晶体状态及红外性能的影响。红外特性的模拟由Lorentz多谐振模型出发,得到器件材料α-SiO₂,α-SiN:H,VO₂,Al的介电常数,进而得到光学常数,用菲涅尔系数矩阵法计算膜系的红外吸收光谱;通过不同条件下器件的吸收光谱,研究α-SiO₂和α-SiN:H薄膜中的光学声子吸收对器件红外吸收特性的影响,分析器件红外吸收特性与α-SiO₂钝化层几何厚度的关系,得到钝化层几何厚度为对应中心波长10μm且经位相修正后的λ/4n时器件的红外吸收光谱,研究VO₂相变对器件红外吸收特性的影响,与α-SiN:H钝化下的器件红外吸收特性作比较。得到的结果表明,器件要在中心波长处取得最大的红外吸收率,需要优化α-SiO₂钝化层几何厚度。