CN108231910A - 一种柔性基片衬底的异质结构薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种柔性基片衬底的异质结构薄膜及其制备方法，属于薄膜制备技术领域。该薄膜从下到上依次包括聚酰亚胺柔性衬底层、第一导电薄膜、Ga2O2材料层、VO2材料层、第二导电薄膜及抗腐蚀保护层。本发明采用聚酰亚胺(PI)材料作为衬底基片，采用Ga22O2作为缓冲层，采用AZO作为器件的导电电极，蒸镀TiN材料作为抗腐蚀保护层，可以缓解聚酰亚胺与VO2材料晶格失配大的难题，可以制备出高质量的VO2材料，导电性能大幅度提高、电阻率降低，TiN薄膜与AZO透明导电薄膜的融合度高，有效解决了器件的腐蚀问题，进一步提高了器件的使用寿命。该制备工艺简单，可实现规模生产。
Description
技术领域
本发明属于异质结构薄膜制备技术领域，特别涉及一种柔性基片异质结构薄膜及其制备方法。
背景技术
二氧化钒(VO2)在341K的临界温度(Tc)下发生温度驱动的可逆半导体到金属(SMT)一级转变，并伴随着晶体对称性的改变。在低于Tc的温度下，VO2处于单斜晶相(P21/c)的半导体态，其中V原子对的能量间隙为0.6eV。在高于Tc的温度下，VO2处于四方晶系(P42/mnm)金属态，其中在费米能级和V3d带之间的重叠消除了上述带隙。这种晶体对称性和电子带结构的跃迁通常伴随着其电阻率和近红外传输的突然变化。因此， VO2长期以来被认为是智能材料中的关键材料，凭借这些独特的性能， VO2薄膜已被广泛研究。众所周知，衬底的选择对所生长的薄膜的电学和光学性质有重要的影响。由于其宽带隙(4.49eV)和一些其他优异的性能，氧化镓(Ga2O3)可能是自硅后，新一代重要的半导体材料。特别地，由于其具有更高的可靠性，更长的寿命和更低的功率消耗的优点，目前基于氮化镓的光电子和微电子器件已经步入了新型应用领域。因此， VO2/Ga2O3组合的异质结构可能为固态电子学和光子电子学中的新颖器件结构开辟新的机会。此外，具有开关特性的氧化物半导体的集成也对新兴的基于光子腔的器件和有源材料表现出巨大的潜力。然而，传统的制备方法均采用蓝宝石或者Si基片作为衬底，其衬底不具备柔性性能，造成现有技术中的大功率器件柔性差，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低。所以制备出柔性大功率的VO2/Ga2O3异质结构器件是相当困难的。
发明内容
为了解决现在技术上的不足，本发明提供一种柔性基片衬底的异质结构薄膜及其制备方法，可以制备柔性可弯曲的异质结构薄膜。
本发明一种柔性基片衬底的异质结构薄膜，从下到上依次包括聚酰亚胺柔性衬底层、第一导电薄膜、Ga2O3材料层、VO2材料层、第二导电薄膜及抗腐蚀保护层。
优选地，所述第一导电薄膜和第二导电薄膜均为AZO透明导电薄膜。
优选地，所述抗腐蚀保护层为TiN抗腐蚀保护层。
优选地，所述聚酰亚胺柔性衬底层的厚度为为0.4～1.2mm。
本发明所述柔性基片衬底的异质结构薄膜的制备方法，在聚酰亚胺柔性衬底依次制备第一AZO透明导电薄膜、Ga2O3材料层、VO2材料层、第二AZO透明导电薄膜及TiN抗腐蚀保护层。
优选地，所述在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一导电薄膜，采用AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺基片采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0×10- 3Pa真空的条件下，在聚酰亚胺基片上沉积制备AZO透明导电电极，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃～400℃，制备时间为45-70分钟。
优选地，采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备 Ga2O3材料层，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80～120sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为 99.9％，制备温度为200℃～400℃，制备时间30分钟至180分钟。
优选地，采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层，在 1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃～300℃，制备时间为180-220分钟。
优选地，采用磁控溅射在所述VO2材料层制备第二导电薄膜，采用AZO透明导电薄膜，将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃～300℃，制备时间为20-30分钟。
优选地，采用磁控溅射在所述第二AZO透明导电薄膜上制备TiN抗腐蚀保护涂层，其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为30 ～80sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为100℃～400 ℃，制备时间为15-25分钟。
本发明的有益效果：
1.本发明采用聚酰亚胺(PI)材料作为衬底基片，可以制备出高质量廉价的器件。采用Ga2O2作为缓冲层，一方面可以缓解聚酰亚胺(PI)与 VO2材料晶格失配大的难题，可以制备出高质量的VO2材料，另一方面 Ga2O3作为缓冲层价格廉价，对环境友好，且耐温性能优异，与VO2其晶格适配率低，采用Ga2O2作为其柔性基片与VO2材料的缓冲层，可以制备出高质量的VO2晶体材料。
2.本发明采用AZO透明导电薄膜作为器件的导电电极，一方面AZO 透明导电薄膜具有随沉积过程中氧分压变化的可控电阻率；另一方面AZO 透明导电薄膜作为非晶透明导电氧化物具有导电性能大幅度提高、电阻率可降低、易于大面积成膜，AZO透明导电薄膜还具有较高的沉积速率、低的衬底温度并且与柔性基片之间具有良好的衬底粘附性，因此，AZO透明导电薄膜即可以作为透明导电电极使用，也可以减少薄膜之间的晶格失配。
3.本发明最后蒸镀TiN材料层，一方面TiN材料硬度大，耐腐蚀，有效解决了器件的腐蚀问题，对器件具有保护作用，进一步提高了器件的使用寿命；另一方面TiN薄膜与AZO透明导电薄膜的融合度高，增强本发明异质结构的稳定性。本发明制备工艺简单，可实现规模生产。
4.本发明可以利用VO2温度驱动的可逆半导体到金属(SMT)一级转变的特性，在大功率光电开关，大功率廉价的光存储器件等方面有着广阔的应用，解决了器件功率低价格昂贵的问题。
附图说明
图1为本发明柔性基片衬底的异质结构薄膜截面图。
图2为本发明实验室实施例1～4热迟滞线圈图，其中：
(a)为VO2薄膜S1的热迟滞线圈图，
(b)为VO2薄膜S2的热迟滞线圈图，
(c)为VO2薄膜S3的热迟滞线圈图，
(d)为VO2薄膜S4的热迟滞线圈图；
微分d(R)/d(T)对温度的曲线展示在相关的插图中，从高斯峰值中确定相变的临界温度。
图3本发明实例1样品510-535eV范围内的结合能的放大的高分辨率光谱和样品VO2/Ga2O3异质结构的拟合结果。
图中：1.聚酰亚胺柔性衬底层，2.第一导电薄膜，3.Ga2O3材料层， 4.VO2材料层，5.第二导电薄膜，6.抗腐蚀保护层。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明中XPS(X射线光电子能谱分析)使用的是Thermo Scientific ESCALAB250XiX射线光电子能谱仪，该设备使用的是Aka 1486.8eV射线源，可以达到3x10-8Pa的真空腔室。
如图1所示，本发明柔性基片衬底的异质结构薄膜，从下到上依次包括聚酰亚胺柔性衬底层1、第一导电薄膜层2、Ga2O3材料层3、VO2材料层4 、第二导电薄膜层5及抗腐蚀保护层6。
所述第一导电薄膜层2和第二导电薄膜层5均为AZO透明导电薄膜，厚度为100nm至500nm。所述抗腐蚀保护层6为TiN抗腐蚀保护层，厚度为 200nm至800nm。所述聚酰亚胺柔性衬底层的厚度为0.5mm。其中Ga2O3材料层3厚度为400-600nm，VO2材料层4厚度为600-900nm。
实施例1：所述第一导电薄膜2和第二导电薄膜5均为AZO透明导电薄膜，厚度为300nm。所述抗腐蚀保护层6为TiN抗腐蚀保护层，厚度为 500nm。所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为0.5mm。
本发明的制备方法，包括如下步骤：
1、在聚酰亚胺柔性衬底层1上制备第一导电薄膜层2，采用AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺(PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电薄膜。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃，制备时间为60分钟。
2、然后，采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备 Ga2O3材料层3，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃，制备时间30分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层4，在1.0× 10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃，制备时间为200分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层4上制备第二导电薄膜5，采用AZO 透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃，制备时间为30分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀层6 ，其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为30sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为100℃，制备时间为20分钟。
实施例2：本例与实施例1不同的是：本例所述第一导电薄膜层2的厚度为100nm；第二导电薄膜层5的厚度为100nm；所述抗腐蚀保护层6的厚度为200nm；所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为0.4mm。本例的制备方法为：
1、在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺 (PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0 ×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电薄膜。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为250℃，制备时间为60分钟。
2、采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备Ga2O3材料层，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为90sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为99.9％，制备温度为250℃，制备时间60分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层，在1.0×10-3 Pa真空的条件下，制备VO2薄膜材料。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为250℃，制备时间为200分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层上制备AZO透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，继续制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃，制备时间为30 分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀保护涂层，其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为50sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为300℃，制备时间为20分钟。
实施例3：本例与实施例1不同的是：本例所述第一导电薄膜层2的厚度为500nm；第二导电薄膜层5的厚度为200nm；所述抗腐蚀保护层6的厚度为800nm；所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为1.2mm。本例的制备方法为：
1、在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺(PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0 ×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电薄膜，形成导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为60分钟。
2、采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备Ga2O3材料层，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为100sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间90分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层：在1.0×10-3 Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为200分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层上制备AZO透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，继续制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为240℃，制备时间为30 分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀保护涂层：其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为70sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为250℃，制备时间为20分钟。
实施例4：本例与实施例1不同的是：本例所述第一导电薄膜层2的厚度为200nm；第二导电薄膜层5的厚度为100nm；所述抗腐蚀保护层6的厚度为600nm；所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为1.0mm。本例的制备方法为：
1、在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺 (PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0 ×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电薄膜，形成导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为350℃，制备时间为60分钟。
2、然后继续采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备 Ga2O3材料层：在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80～120sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为 99.9％，制备温度为350℃，制备时间150分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层：在1.0×10-3 Pa真空的条件下，制备VO2薄膜材料。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为200分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层上制备AZO透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，继续制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为250℃，制备时间为30 分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀保护涂层：其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为65sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为350℃，制备时间为20分钟。
实施例5：本例与实施例1不同的是：本例所述第一导电薄膜层2的厚度为400nm；第二导电薄膜层5的厚度为500nm；所述抗腐蚀保护层6的厚度为700nm；所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为0.8mm。本例的制备方法为：
1、在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺 (PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0 ×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为400℃，制备时间为45分钟。
2、然后继续采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备 Ga2O3材料层：在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80～120sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为 99.9％，制备温度为400℃，制备时间180分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层：在1.0×10-3Pa真空的条件下，制备VO2薄膜材料。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为180分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层上制备AZO透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，继续制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为25 分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀保护涂层：其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为80sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为400℃，制备时间为15分钟。
实施例6：本例与实施例1不同的是：本例所述第一导电薄膜层2的厚度为350nm；第二导电薄膜层5的厚度为400nm；所述抗腐蚀保护层6的厚度为300nm；所述聚酰亚胺柔性衬底层1的厚度为0.6mm。本例的制备方法为：
1、在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺 (PI)采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0 ×10-3Pa真空的条件下，在其聚酰亚胺(PI)上沉积制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为400℃，制备时间为70分钟。
2、然后继续采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备 Ga2O3材料层：在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80～120sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为 99.9％，制备温度为400℃，制备时间120分钟。
3、采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层：在1.0×10-3 Pa真空的条件下，制备VO2薄膜材料。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为220分钟。
4、采用磁控溅射在所述VO2材料层上制备AZO透明导电薄膜：将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，继续制备AZO透明导电电极。其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为300℃，制备时间为22 分钟。
5、采用磁控溅射在所述AZO透明导电薄膜上继续制备TiN抗腐蚀保护涂层：其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为80sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为400℃，制备时间为25分钟。
实验结束后，为评估本发明制备的样品在太阳光辐射下半导体金属相变行为的退化，半导体金属相变的测量在是否暴露在太阳能模拟器 AM1.5下实施，不同样品的结果在图2中展示。光滑的相变轮廓揭示了在升降温过程中具有明显的SMT行为，所有样品存在一阶相变。为了准确的判断相变的临界温度(Tc)，相应的d(R)/d(T)升降温的微分对温度曲线在图2的插图(a)-(d)中给出。相较于通常所认为的单晶大面积VO2的相变值是68℃，可在样品S1中得到46℃较低的临界温度。从样品S2到S4 升降温过程中，得到半导体金属相变变化幅度近乎三个数量级。此外，无论是否曝光在太阳光模拟器AM1.5下，所有样品中均得到较小的弛豫宽度，这表明本发明制备的薄膜具有高质量和相的纯度。如图3所示，在XPS测量谱中可以很好地识别组合物中的所有元素。我们检测到所有样品中存在 VO2的信号。实验结束后采用XPS对本发明制备的VO2/Ga2O3异质结构进行了测试分析，如图3所示，结合能量跨度从图3中计算为13.90eV，证实 VO2/Ga2O3/异质结构的VO2层中的V的价态主要由V4+构成。
Claims (10)
1.一种柔性基片衬底的异质结构薄膜，其特征在于：从下到上依次包括聚酰亚胺柔性衬底层、第一导电薄膜、Ga2O3材料层、VO2材料层、第二导电薄膜及抗腐蚀保护层。
2.根据权利要求1所述的柔性基片衬底的异质结构薄膜，其特征在于：所述第一导电薄膜和第二导电薄膜均为AZO透明导电薄膜。
3.根据权利要求1所述的柔性基片衬底的异质结构薄膜，其特征在于：所述抗腐蚀保护层为TiN抗腐蚀保护层。
4.根据权利要求1所述的柔性基片衬底的异质结构薄膜，其特征在于：所述聚酰亚胺柔性衬底层的厚度为为0.4～1.2mm。
5.一种如权利要求1所述柔性基片衬底的异质结构薄膜的制备方法，其特征在于：在聚酰亚胺柔性衬底依次制备第一AZO透明导电薄膜、Ga2O3材料层、VO2材料层、第二AZO透明导电薄膜及TiN抗腐蚀保护层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述在聚酰亚胺柔性衬底上制备第一导电薄膜，采用AZO透明导电薄膜：将聚酰亚胺基片采用离子水超声波清洗10分钟后，吹干送入磁控溅射反应室，在1.0×10-3Pa真空的条件下，在聚酰亚胺基片上沉积制备AZO透明导电电极，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃～400℃，制备时间为45-70分钟。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射在所述第一AZO透明导电薄膜上沉积制备Ga2O3材料层，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氧气作为气体反应源，其氧气流量为80～120sccm，反应溅射氧化镓靶材的纯度为99.9％，制备温度为200℃～400℃，制备时间30分钟至180分钟。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射在所述Ga2O3薄膜上沉积制备VO2材料层，在1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比8:1，反应溅射二氧化钒靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃～300℃，制备时间为180-220分钟。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射在所述VO2材料层制备第二导电薄膜，采用AZO透明导电薄膜，将真空抽到1.0×10-3Pa真空的条件下，其工艺参数条件是：氩气和氧气作为混合气体反应源，其氩气和氧气流量比5:1，反应溅射氧化锌掺杂铝靶材的纯度为99.9％，制备温度为100℃～300℃，制备时间为20-30分钟。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射在所述第二AZO透明导电薄膜上制备TiN抗腐蚀保护涂层，其工艺参数条件是：氮气作为气体反应源，其氮气流量为30～80sccm，反应溅射氮化钛靶材的纯度为99.99％，衬底温度为100℃～400℃，制备时间为15-25分钟。
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