氧化钒作为一种具有典型半导体-金属相变特性的半导体材料，一直以来都备受关注。二氧化钒的相变温度约68℃，最接近室温，相变过程中伴随着光电性能的突变，使其在智能窗、光电开关、光学存储等领域具有广阔的应用前景。针对不同的应用，对二氧化钒薄膜相变特性要求有所不同，因此，二氧化钒薄膜相变性能的调控已成为该领域研究的热点。本文利用磁控溅射的方法制备掺杂稀土元素的氧化钒薄膜，并借助四探针测试仪、X射线衍射（XRD）、Raman谱分析、扫描电子显微镜（SEM）、X射线电子能谱（XPS）等分析表征手段，系统地研究了稀土元素掺杂、基片温度对氧化钒薄膜相变特性及成分、形貌、结构等的影响。　　本研究主要内容包括：⑴研究了稀土元素钆（Gd）掺杂对二氧化钒薄膜相变特性及微结构的影响。实验结果表明：掺Gd降低了薄膜的相变温度和滞回宽度，相变温度从 VGd-0的65.4℃降低为 VGd-9的54.5℃，而滞回宽度则从13.1℃降低为6.3℃，减弱了薄膜的相变特性。当掺Gd量达到4.1at％，薄膜表现出金属特性，相变特性完全消失。掺Gd对薄膜的晶粒尺度具有抑制作用，晶粒尺度随着掺Gd量的增加而不断减小。Gd元素在薄膜中以Gd3+的形式存在，掺Gd不会改变薄膜的晶体结构，薄膜仍由单斜相的多晶VO2构成，即使当掺Gd量达到4.1at%，薄膜呈现金属特性，薄膜中也没有出现四方相VO2，这使得薄膜出现了一种具有单斜相结构的金属化效果。⑵在掺Gd氧化钒薄膜相变特性研究的基础上，进一步研究了基片温度对掺Gd氧化钒薄膜相变特性及微结构的影响。基片温度对掺Gd氧化钒薄膜的微结构与相变特性有显著的影响，基片温度升高没有改变掺 Gd氧化钒薄膜的晶体结构，薄膜仍是单斜相多晶VO2。但基片温度的升高显著增强了Gd元素对薄膜相变特性和晶粒尺度的抑制作用。⑶研究了基片温度对掺Y氧化钒薄膜的相变特性及微结构的影响。掺 Y氧化钒薄膜对基片温度表现出很强的依赖性，当基片温度较低为50℃时，薄膜中检测到两种不同单斜相VO2（P21/c和 C2/m）的晶体结构，薄膜几乎不存在相变特性。基片温度为100℃时，薄膜由单斜相多晶VO2（P21/c）构成，相变特性明显，具有较窄滞回宽度为4.2℃。基片温度升高到150℃时，薄膜相变特性消失。同时，Y元素对薄膜晶粒尺寸的抑制效果也具有明显的基片温度依赖性：基片温度越高，晶粒尺寸越小，薄膜表面粗糙度越小，薄膜质量越好。