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钒氧化物由于具有很多优异的物理和化学特性,作为一种重要的功能材料,引起研究人员的广泛关注。V205在V-O体系中是最稳定的相,具有层状结构。V205作为n型半导体,具有较宽的光学带隙,因此表现出优良的化学稳定性和热稳定性。掺杂金属后的V205薄膜在晶体结构、电学特性和光学特性等方面有显著变化,并得到更广泛的应用。利用直流反应磁控溅射方法,分别在Si(100)和玻璃基底上,通过控制沉积参数制备了层状结构的V205薄膜。X射线衍射(XRD)图谱表明,在不对基底进行加热和基底温度过高时,薄膜呈非晶态；随着工作压强和氧气流量百分比的增加,薄膜的择优取向由(710)转变为(001)晶向。从扫描电子显微镜(SEM)图像中可以看出,晶粒呈棒状生长,平均晶粒长度约为0.5-0.8 μm。通过拉曼光谱进一步测试薄膜的结构,位于145 cm-1处的拉曼特征峰,表明得到了层状结构的V205薄膜。X射线光电子能谱(XPS)表明,薄膜由V205单一晶相组成。通过四探针法测得V20s薄膜的方块电阻大约为13.4-108 KΩ/□,适合应用于非制冷微测辐射热计中。用紫外-可见光-近红外分光光度计测试了薄膜的透射率,在可见光范围内透射率可达50%,光学带隙约为1.7 eV。采用射频、直流反应共溅射方法在不同基底上分别制备了Ti, Zn和Co掺杂的V205薄膜。通过XRD分析可以看出,金属的掺入使薄膜的衍射峰位置向小角度移动,衍射峰强度增加。在硅基底上沉积的薄膜产生新的衍射峰对应于V203的(104)晶面,晶粒尺寸范围为28.6-157.6 nm。在玻璃基底上沉积的薄膜产生新的衍射峰对应于V02(111)晶面,晶粒尺寸范围为15.7-20.5 nm。扫描电子显微镜测试表明,Zn和Ti的掺入使晶粒互相结合,从而形成尺寸较大的团簇。掺杂后薄膜的拉曼峰向低频移动,Zn掺杂V205薄膜的拉曼峰强度高于Ti掺杂V2O5薄膜,表明薄膜的结晶性较好。通过XPS分析金属掺杂后的薄膜,表明金属是以TiO2, ZnO, CO3O4形式存在于薄膜中。金属掺杂后薄膜的方块电阻减小,约为9.8-36.6 KKΩ/□。通过紫外-可见光-近红外分光光度计测得薄膜的透射率,在可见光范围内,Ti掺杂V205薄膜中的透射率最强,最大值为53%,Co掺杂V205薄膜的透射率最低,最小值为40%。振动磁强计测得Co掺杂V205薄膜的室温铁磁性随着溅射功率的升高,铁磁性增强。最后,将硅基底上未掺杂和掺杂的薄膜在800℃下,退火1小时。退火后,未掺杂和掺杂的薄膜的结构、成分、电阻发生变化,V的价态变低,方块电阻变大。