納米VO2/ZnO復(fù)合薄膜的熱致變色特性研究*

朱慧群 李毅周晟 黃毅澤 佟國(guó)香 孫若曦 張宇明 鄭秋心 李榴 沈雨剪 方寶英

納米VO2/ZnO復(fù)合薄膜的熱致變色特性研究*

朱慧群1)2)李毅1)3)周晟1)黃毅澤1)佟國(guó)香1)孫若曦1)張宇明1)鄭秋心1)李榴1)沈雨剪1)方寶英1)

1)(上海理工大學(xué)，光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海200093)
2)(五邑大學(xué)，應(yīng)用物理與材料學(xué)院，江門529020)
3)(上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200093)
(2011年5月9日收到;2011年6月16日收到修改稿)

為提高VO2薄膜的熱致變色性能，采用納米結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)二者相結(jié)合的方法，通過磁控濺射技術(shù)先在玻璃襯底上制備高(002)取向ZnO薄膜，再在ZnO層上室溫沉積釩金屬薄膜，最后經(jīng)熱氧化處理獲得納米結(jié)構(gòu)VO2/ ZnO復(fù)合薄膜．利用變溫拉曼光譜觀察分析了VO2/ZnO薄膜相變前后的晶格畸變和鍵態(tài)的演變過程，討論了薄膜的結(jié)構(gòu)與熱致紅外開關(guān)特性和相變溫度的內(nèi)在關(guān)系．結(jié)果顯示，與相同條件獲得的同厚度的單層VO2薄膜相比，納米VO2/ZnO復(fù)合薄膜具有高(002)取向，相變前后的紅外透過率差值增加2倍，熱滯寬度收窄約5℃，相變溫度降低約8℃．研究結(jié)果表明這種納米復(fù)合薄膜既可顯著增強(qiáng)VO2薄膜的紅外光開關(guān)調(diào)制能力，同時(shí)又能明顯降低薄膜的相變溫度．

ZnO，VO2，納米復(fù)合薄膜，熱致變色，拉曼光譜

PACS:81．07．－b，81．15．Cd，68．55．－a，74．25．nd

1.引言

VO2是目前極具潛力和實(shí)用價(jià)值的熱致變色材料［1］，具有金屬－絕緣體可逆相變特性(MIT)，常規(guī)相變臨界溫度為68℃與室溫最接近，相變時(shí)，由單斜晶相變成四方金紅石相，V-V金屬鍵變?yōu)閂-V共價(jià)鍵，電導(dǎo)率、光吸收、磁化率、折射率等物理性質(zhì)均發(fā)生較大變化，而且材料生長(zhǎng)溫度低，在太陽(yáng)能智能控溫材料、建筑智能窗、儲(chǔ)熱、光電開關(guān)、激光防護(hù)、紅外探測(cè)、熱敏元器件、光儲(chǔ)存等有廣闊的應(yīng)用前景［1—4］．

VO2薄膜的生長(zhǎng)方法有磁控濺射［5］、化學(xué)氣相沉積［6］，溶膠凝膠［7］，離子注入［8］和脈沖激光燒蝕(PLD)［9，10］．由于釩的氧化物非常復(fù)雜，晶化程度、取向生長(zhǎng)、顆粒大小、價(jià)態(tài)、純度、化學(xué)計(jì)量配比等調(diào)控難度高，導(dǎo)致這些方法生長(zhǎng)的VO2薄膜其結(jié)構(gòu)和性能差異很大，一些熱致變色特性明顯的VO2薄膜普遍比較厚，熱滯寬度比較寬，可見光透光性較差，相變溫度偏高．摻雜在一定程度上能降低相變溫度，但紅外透過率差值大多受影響．很多襯底上生長(zhǎng)的VO2，晶態(tài)、晶界和基底熱容量會(huì)強(qiáng)烈影響紅外透過率差值和相變時(shí)熱滯，采用單晶襯底(如藍(lán)寶石［10，11］)有利于VO2薄膜取向生長(zhǎng)和提高結(jié)晶質(zhì)量，從而提高紅外調(diào)控能力和改變相變溫度，然而單晶襯底(如藍(lán)寶石)的價(jià)格昂貴，難以大規(guī)模應(yīng)用．還有大面積低溫沉積等仍存在著不少問題，這些問題極大地限制了VO2在上述領(lǐng)域尤其是智能節(jié)能領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用．

據(jù)報(bào)道［10—13］，非摻雜復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜能較有效地解決這些問題，原因在于:首先，采用與高取向異質(zhì)層復(fù)合可以代替單晶襯底(如藍(lán)寶石)，如ZnO具有六角表面結(jié)構(gòu)與藍(lán)寶石類似，通常為六邊纖鋅礦(hexagonal wurtzite)和立方閃鋅礦(zinc-blende)結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，可見光透光性高，熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好，熱膨脹系數(shù)低，耐高溫．其次，通過復(fù)合膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)光學(xué)常數(shù)和光學(xué)性能，從而調(diào)制太陽(yáng)能透過率和薄膜顏色，提高VO2基薄膜透光率．此外，與特定功能異質(zhì)材料復(fù)合，有可能實(shí)現(xiàn)自清潔等新的功能，能極大地拓展VO2的應(yīng)用和研究空間．目前在VO2基復(fù)合薄膜的研究中，對(duì)VO2/ZnO復(fù)合薄膜的研究國(guó)內(nèi)還未見報(bào)道，國(guó)外Chiu和Kato小組報(bào)道顯示［12—14］，獲得的VO2/Zn O復(fù)合薄膜比單層VO2的電學(xué)調(diào)制特性更明顯，電阻率熱滯收窄4℃，但相變溫度約70℃．基于此，本實(shí)驗(yàn)在前期研究納米VO2薄膜有效降低相變溫度和提高紅外透過率差值的基礎(chǔ)上［15，16］，采用納米結(jié)構(gòu)與復(fù)合結(jié)構(gòu)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)新方案，在制備的高(002)取向ZnO異質(zhì)層上，通過低溫濺射沉積技術(shù)和熱氧化處理工藝，優(yōu)化VO2結(jié)晶狀態(tài)和組分，設(shè)法進(jìn)一步減少薄膜厚度和晶粒尺寸，以獲得高質(zhì)量超薄VO2膜層(＜100 nm)，使VO2/ZnO復(fù)合薄膜比單層VO2薄膜有較高紅外調(diào)控能力，同時(shí)又具有較低的相變溫度和相變熱滯寬度．

本文報(bào)道在ZnO層上獲得較小厚度和晶粒尺寸而熱致相變特性較佳的VO2復(fù)合薄膜的方法，討論VO2/Zn O薄膜的結(jié)構(gòu)、厚度與熱致紅外開關(guān)特性和相變溫度的內(nèi)在關(guān)系，以及采用變溫拉曼光譜觀察分析VO2/ZnO薄膜相變前后的晶格畸變和鍵態(tài)的演變過程．

2.實(shí)驗(yàn)

應(yīng)用JC500-3/D型磁控濺射鍍膜設(shè)備(配有FTM-V型薄膜厚度監(jiān)測(cè)儀)，采用磁控濺射法和熱氧化工藝，利用分步法在玻璃片上制備VO2和VO2/ZnO納米薄膜．4N高純ZnO陶瓷靶和4N高純金屬釩靶的尺寸為直徑120 mm，厚5 mm．所用襯底依次用丙酮、乙醇和去離子水進(jìn)行超聲清洗，然后用氮?dú)獯蹈珊笏腿胝婵帐遥镜渍婵諌簭?qiáng)為6× 10－4Pa，工作壓強(qiáng)0.4 Pa，工作氣體總流量為80 mL/min．第一步采用射頻濺射法在玻璃上制備ZnO薄膜，5 N高純氬氣和氧氣的比例為6∶1—1∶3，射頻功率為100—250 W．第二步采用直流濺射法在ZnO層上室溫沉積V金屬薄膜層，濺射電流1.0—3.0 A、電壓300—400 V．第三步對(duì)沉積的薄膜進(jìn)行熱氧化處理，退火溫度400℃，時(shí)間2 h，鑒于探索低成本工藝，所有樣品的后退火過程均在空氣中進(jìn)行，不另通入任何氣體．

薄膜的相結(jié)構(gòu)和結(jié)晶狀態(tài)分析采用荷蘭X' Pert PRO型多功能X射線衍射(XRD)儀，靶源為Cu Kα，λ=0.15405 nm，由于薄膜厚度較薄，采用θ與2θ同步轉(zhuǎn)動(dòng)以及掠入射掃描方式．薄膜形貌分析和厚度測(cè)量采用FEI公司生產(chǎn)的NoVaTMNano SEM 430型超高分辨率熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)．樣品的拉曼光譜(Raman)研究采用法國(guó)JY公司的Lab RAM HR UV-NIR型激光共焦顯微拉曼光譜儀，激發(fā)波長(zhǎng)為488 nm，配備變溫測(cè)試平臺(tái)和工作軟件．樣品的熱致相變光學(xué)特性測(cè)試采用美國(guó)PERKIN ELMER公司Lambda 9型UV/VIS/NIR分光光度計(jì)(280—3200 nm)和日本YOKOGAWA公司的AG6370型光譜分析儀及其AQ4305型光源，配備KER3100-08 S精密恒溫工作臺(tái)等MIT測(cè)試系統(tǒng)．

3.結(jié)果與討論

作為復(fù)合薄膜的基底層ZnO薄膜，其結(jié)晶質(zhì)量直接影響主層生長(zhǎng)，我們?cè)诓Ａ弦圆煌瑸R射功率和氬氧比例沉積一系列ZnO薄膜試樣，優(yōu)選樣品進(jìn)行XRD測(cè)試，結(jié)果如圖1所示，一方面，在相同濺射時(shí)間內(nèi)，功率較大薄膜的厚度增加，XRD峰強(qiáng)較大;另一方面，功率過大(如250 W，1∶1樣品)，容易產(chǎn)生缺陷和薄膜層內(nèi)應(yīng)力，降低結(jié)合力，影響取向性，表現(xiàn)為出現(xiàn)多個(gè)XRD峰．以(150 W，2∶1)條件沉積的薄膜較厚，XRD峰強(qiáng)較大，但它有另一個(gè)峰(102)出現(xiàn)．發(fā)現(xiàn)低功率和低氧比例沉積(如100 W，3∶1樣品)有利于ZnO薄膜的高(002)晶面取向生長(zhǎng)．

圖1 ZnO薄膜的X射線衍射圖

以圖1中ZnO樣品(100W，3∶1)和玻璃作為襯底，采用相同工藝獲得VO2/ZnO和VO2薄膜，樣品的XRD譜如圖2所示．在玻璃上生長(zhǎng)的VO2薄膜，出現(xiàn)多個(gè)衍射峰，分別對(duì)應(yīng)VO2(110)，(011)，(002)，(200)，(210)和(220)晶面的衍射［17，18］，呈多晶態(tài)．主因在于非晶玻璃表面存在很多微裂紋，VO2晶粒主要受表面能的控制形核生長(zhǎng)，極易出現(xiàn)多取向生長(zhǎng)和結(jié)晶度不理想．而在ZnO層上生長(zhǎng)的VO2復(fù)合薄膜，出現(xiàn)VO2(002)和(020)二個(gè)主要衍射峰，物相比較單一，呈VO2(002)高度取向，該晶面衍射對(duì)應(yīng)的峰位和半峰全寬分別約為29.45°和0.69°，根據(jù)謝樂(Scherrer)公式可估算出對(duì)應(yīng)的晶粒平均直徑D約為12.5 nm．

圖2 VO2/ZnO和VO2薄膜的X射線衍射圖

圖3 VO2/ZnO和VO2薄膜的SEM圖

圖2 的VO2/ZnO薄膜與VO2薄膜的表面形貌SEM照片如圖3所示，從SEM圖中可觀察到VO2薄膜中晶團(tuán)尺寸較大，呈長(zhǎng)形片狀結(jié)構(gòu)．而VO2/ ZnO薄膜的VO2晶團(tuán)尺寸明顯減小，約為50 nm，呈納米晶顆粒結(jié)構(gòu)．利用SEM橫斷面掃描，觀察到兩種薄膜的VO2膜層厚度基本相同，約68 nm，如圖3中插圖所示．

要進(jìn)一步研究VO2/ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)、鍵態(tài)特征及其隨溫度變化的演變，拉曼光譜是一個(gè)非常有用的工具．室溫相VO2為單斜結(jié)構(gòu)，高溫相VO2為金紅石結(jié)構(gòu)，其光學(xué)活性振動(dòng)模Ag和Bg具有拉曼活性［19］．由于薄膜材料的拉曼位移受到組分、顆粒尺寸、晶格缺陷等的影響，因此生長(zhǎng)于不同界面上的VO2薄膜的拉曼峰相對(duì)于塊材晶體有很大的不同，所觀察到的拉曼線的數(shù)目、峰強(qiáng)I和頻移量均表現(xiàn)出差異［20］．

圖4 VO2/ZnO和VO2薄膜的拉曼光譜

圖4 為上述VO2/ZnO和VO2薄膜的拉曼光譜，圖中最下方兩條譜線為VO2/ZnO和VO2薄膜的室溫(20℃)拉曼光譜，對(duì)于單層VO2薄膜，我們觀察到6個(gè)位于150，227，275，329，446和517 cm－1附近的VO2特征峰［19］，而對(duì)于VO2/Zn O復(fù)合薄膜，我們觀察到了8個(gè)VO2拉曼主峰，分別在145，192，223，265，319，404，503，615 cm－1附近［19］，新出現(xiàn)的192 cm－1和615 cm－1強(qiáng)峰，前者192 cm－1為點(diǎn)陣模式的—V4+—O—V4+—橋鍵振動(dòng)引起，單層VO2沒有此峰，原因在于復(fù)合薄膜中VO2質(zhì)量提高以及VO2顆粒減少使表面積增加，導(dǎo)致這部分低頻特征振動(dòng)模(Ag)的散射信號(hào)更明顯;后者615 cm－1為VO2重要的特征峰，對(duì)應(yīng)于V4+—O—V4+的拉伸振動(dòng)，該振動(dòng)模(Ag)表現(xiàn)強(qiáng)烈，表明相應(yīng)結(jié)構(gòu)單元的質(zhì)量較大，純度較高，VO2的晶化程度和晶體結(jié)構(gòu)因ZnO而得到完善［19－20］．值得注意的是，VO2/ZnO薄膜的各拉曼峰位普遍紅移，說明復(fù)合薄膜的晶體顆粒尺寸D值進(jìn)一步減小，產(chǎn)生聲子限域效應(yīng)．

當(dāng)溫度上升時(shí)，VO2/ZnO薄膜的拉曼峰位和強(qiáng)度發(fā)生變化，圖4上部分為VO2/ZnO薄膜在20—70℃溫區(qū)的變溫激光拉曼光譜圖，從這些譜圖可以清楚看出VO2振動(dòng)模隨溫度變化的演變過程及其強(qiáng)弱對(duì)比．在圖4中最顯著的譜帶變化在145 cm－1，192 cm－1，615 cm－1和898 cm－1附近，前兩個(gè)低頻振動(dòng)的散射信號(hào)比(I145/I192)隨著溫度的增加而不斷變化，在40℃時(shí)145 cm－1增強(qiáng)到最高，192 cm－1減弱到接近最低，(I145/I192)達(dá)到最大，在50℃時(shí)145 cm－1突然消失，(I145/I192)約為零，代表外?！猇4+—O—V4+—橋鍵振動(dòng)模式在40℃附近發(fā)生突變;有趣的是，高頻拉曼峰615 cm－1和898 cm－1也發(fā)生類似的(I615/I898)強(qiáng)弱起伏，615 cm－1強(qiáng)拉曼主特征峰在40℃時(shí)基本消失，而新的898 cm－1峰由30℃開始顯現(xiàn)，40℃達(dá)到最大，50℃之后峰強(qiáng)基本保持不變，(I615/I898)由大變?yōu)榱?，表明?nèi)模振動(dòng)模式同樣在40℃附近發(fā)生突變．由于結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致了VO2的拉曼譜帶的位置及其強(qiáng)弱的變化［21］，可以估計(jì)，VO2/Zn O復(fù)合薄膜的晶格畸變而誘導(dǎo)的金屬-絕緣體相變發(fā)生在30—50℃范圍內(nèi)，40℃附近最突出，比常規(guī)塊材VO2的(68℃)大幅下降．

VO2/ZnO薄膜發(fā)生相變前后，呈現(xiàn)出熱光效應(yīng)和新的光學(xué)特性．圖5是VO2/Zn O和VO2薄膜在20℃和70℃的透射光譜，圖5中，VO2/ZnO薄膜在高低溫之間的紅外透率差值ΔT顯著增加．可見光(350—760 nm)透過率隨溫度的變化很少，與單層VO2薄膜比較，納米VO2/ZnO薄膜的吸收邊發(fā)生微弱藍(lán)移，這是量子限域效應(yīng)．

圖5 VO2/ZnO和VO2薄膜的透射光譜

圖6 VO2/ZnO和VO2薄膜透過率熱滯回線

VO2/ZnO和VO2薄膜在某波長(zhǎng)處(如1500 nm)的透過率T隨溫度t的周期變化關(guān)系，即薄膜的透過率熱滯回線，如圖6所示，兩種薄膜的熱滯回線形狀、中心位置和寬度差異很大，VO2/ZnO薄膜回線中心位置對(duì)應(yīng)的相變溫度tc比VO2薄膜降低約8℃，與拉曼光譜分析結(jié)果一致．單層VO2薄膜在低溫(20℃)和高溫(70℃)的紅外光透過率TL和TH分別約為13%和26%，其差量ΔT僅13%，而復(fù)合薄膜的TL和TH分別約為20%和48%，ΔT約28%，比單層VO2薄膜的ΔT增加2倍多，而熱滯明顯收窄約5℃．這歸因于復(fù)合薄膜的結(jié)晶質(zhì)量的提高、VO2厚度及其粒徑的減少，一方面納米VO2顆粒表面原子數(shù)多、表面能高，原子擴(kuò)散能壘降低，從而導(dǎo)致相變可在較低溫度下發(fā)生，同時(shí)納米顆粒表面較強(qiáng)的聲子散射，促使導(dǎo)熱系數(shù)下降，另一方面薄膜厚度減少，降低熱傳遞過程中的損耗，這兩方面均導(dǎo)致熱滯寬度和tc降低．此外，在ZnO上生長(zhǎng)的VO2其化學(xué)計(jì)量、純度和晶體結(jié)構(gòu)明顯得到改善，使得VO2/Zn O樣品的VO2紅外光透過率調(diào)制能力明顯優(yōu)于同厚度的單層VO2薄膜．

3.結(jié)論

采用磁控濺射技術(shù)和退火工藝在玻璃襯底上成功獲得納米VO2/Zn O復(fù)合薄膜．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米VO2/Zn O復(fù)合薄膜的結(jié)晶性與取向性、鍵態(tài)與結(jié)構(gòu)等均明顯得到改善，晶粒進(jìn)一步納米化，與相同條件獲得的同厚度的單層VO2薄膜相比，其紅外透過率差值增加2倍多，熱滯寬度收窄約5℃，相變溫度降低約8℃．這種復(fù)合結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法不僅顯著增加薄層(＜100 nm)VO2薄膜的紅外光開關(guān)調(diào)控能力，克服了低厚度薄膜熱致變色特性普遍較差的問題，而且明顯降低相變溫度，減少熱滯寬度，適合大面積低溫沉積，工藝簡(jiǎn)單而且成本低，對(duì)制造新一代智能窗、熱致變色復(fù)合光電薄膜與器件等具有借鑒意義．

［1］Nag J，Haglund Jr R F 2008 J．Phys．:Condens．Matter 20 1

［2］Kyoung J，Seo M，Park H，Koo S，Kim H，Park Y，Kim B J，Ahn K，Park N，Kim H，Kim D S 2010 Optics Express 18 16452

［3］Saeli M，Binions R，Piccirillo C 2009 Appl．Surf．Sci．255 7291

［4］Granqvist C G，Lansaker P C，Mlyuka N R 2009 Solar Energy Materials＆Solar Cells 93 2032

［5］Chen S H，Lai J J，Dai J，Ma H，Hongchen Wang H C，Yi X J 2009 Optics Express 17 24153

［6］Piccirillo C，Binions R，Parkin I P 2008 Thin Solid Films 516 1992

［7］Beteille F，Livage J 1998 J．Sol－Gel．Sci．Technol．13 915

［8］Lopez R，Boatner L A，Haynes T E 2002 J．Appl．Phys．，92 4031

［9］Ruzmetov D，Senanayake S D，Narayanamurti V 2008 Phys．Rev．B 77 195442

［10］Li J，Dho J 2010 J．Crystal Growth 312 3287

［11］Du J，Gao Y，Luo H 2011 Solar Energy Materials＆Solar Cells，95 1604

［12］Chiu T W，Tonooka K，Kikuchi N 2010 Thin Solid Films 518 7441

［13］Chiu T W，Tonooka K，Kikuchi N 2010 Appl．Surf．Sci．256 6834

［14］Kato K，Song P K，Odaka H，Shigesato Y 2003 Jpn．J．Appl．Phys．42 6523

［15］Wang H F，Li Y，Yu X J，Zhu H Q，Huang Y Z 2009 Proc．of SPIE 7509 75090 P－1

［16］Li Y，Yi X J，Zhang T X 2005 Chinese Optics Lett．3 719

［17］Pan M X，Chao X Zh，Li Y X 2004 Acta Phys．Sin．53 1956 (in Chinese)［潘夢(mèng)霄、曹興忠、李養(yǎng)賢2004物理學(xué)報(bào)53 1956］

［18］Yuan N Y，Li J H，Lin C L 2002 Acta Phys．Sin．51 0852(in Chinese)［袁寧一、李金華、林成魯2002物理學(xué)報(bào)51 0852］

［19］Schilbe P 2002 Physica B 316－317 600

［20］Rama N，Ramachandra Rao M S 2010 Solid State Comm．150 1041

［21］Song T T，He J，Lin L B，Chen J 2010 Acta Phys．Sin．59 6480 (in Chinese)［宋婷婷、何捷、林理彬、陳軍2010物理學(xué)報(bào)59 6480］

Study on thermochromic properties of VO2/ZnO nanocrystalline composite films*

Zhu Hui-Qun1)2)Li Yi1)3)Zhou Sheng1)Huang Yi-Ze1)Tong Guo-Xiang1)Sun Ruo-Xi1)Zhang Yu-Ming1)Zheng Qiu-Xin1)Li Liu1)Shen Yu-Jian1)Fang Bao-Ying1)
1)(College of Optical－Electrical and Computer Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China)
2)(School of Applied Physics and Materials，Wuyi University，Jiangmen Guangdong 529020，China)
3)(Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System，Shanghai 200093，China)
(Received 9 May 2011;revised manuscript received 16 June 2011)

Based on thermo-optical phase transition effect，VO2/ZnO nanostructure composite films are designed and successfully prepared by depositing Zn O films with high(002)orientation on soda-lime glass substrates first，and then the vanadium dioxide films are fabricated by depositing vanadium metal films on ZnO films at room temperature and thermal oxidation treatment．The thermochromic properties of VO2/ZnO nanocomposite films are measured and compared with the single-layer VO2films on SiO2glass substrates with the same thickness．The lattice distortion and bonding state of the VO2/ZnO nanocomposite films before and after phase transition are observed and analyzed by Raman spectroscopy at the different temperatures．The relations of infrared switching properties and phase transition temperature to nanostructure and film thickness are discussed．The results show that the thermochromic optical properties are improved significantly．VO2/ ZnO nano-composite films have high(002)orientation so that the infrared transmittance before phase transition is more than twice as large as that after phase transition，and the width of thermal hysteresis is narrowed by about 5℃and phase transition temperature is decreased about8℃．It suggestes that the nano-composite films can significantly reduce the phase transition temperature and enhance the infrared light switch modulation capabilities of VO2thin films．

*Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China(Grant No．2006AA03Z348)，the Key Program of Research and Innovation of Shanghai Education Commission(Grant No．10 ZZ94)，the Natural Science Foundation of Guangdong Province，China(Grant No．10152902001000025)，the Shanghai Leading Academic Discipline Project(Grant No．S30502)，and the Innovation Fund Project For Graduate Student of Shanghai(Grant No．JWCXSL1001)．

Corresponding author．E-mail:optolyclp@263．net

ZnO，VO2，nano-composite film，thermochromism，Raman spectum

*國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(批準(zhǔn)號(hào):2006 AA03 Z348)，教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):207033)，上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):10 ZZ94)，廣東省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):10152902001000025)，上海市研究生創(chuàng)新基金(批準(zhǔn)號(hào): JWCXSL1001)和上海市重點(diǎn)學(xué)科(批準(zhǔn)號(hào):S30502)資助的課題．

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PACS:81．07．－b，81．15．Cd，68．55．－a，74．25．nd