二氧化钒是一种具有特殊相变性能的功能材料。随着温度的变化,二氧化钒会发生从半导体态到金属态的可逆变化,同时,电阻率和光谱透射率等物理性质也发生突变,其相变点在68℃附近,接近室温。二氧化钒的应用非常广泛。目前主要用在热探测仪或夜视仪的红外焦平面上,西方国家已经有产品,并在军队中广泛使用。此外利用其光学相变性能,二氧化钒薄膜相变光开关以其纳秒级的开关时间,将成为全光通讯的理想选择之一;二氧化钒薄膜还应用在抗激光辐射上,对现代战争中的卫星探测窗口的防护意义重大,国外已经有相关报道。国内二氧化钒的研究应用还处于较低的水平,关键的原因是二氧化钒薄膜的制备难度较高,测试较复杂。本文主要研究了反应溅射制备二氧化钒薄膜的工艺方法,分析了各个控制参数对薄膜质量的影响,并给出了工艺参数。反应溅射中O2和Ar的分压比,热处理中的加热温度是影响薄膜成分和质量的最关键因素。薄膜质量是通过其相变性能测试来确定的。四探针法测量了薄膜电性能,薄膜电阻率平均变化达到103,比理论上只相差一个数量级;搭建了光学测试平台,首先使用较粗糙的电阻丝直接加热的方法,测得薄膜的消光比达4～5dB,相对于文献报道的11dB有一定差距,设计了金属薄膜框格结构作为微加热器,有效的改进了加热方法,测得薄膜消光比达到10dB,与文献报道相近,已经达到实用化水平。文章最后简要给出了在光开关和抗激光辐射两方面应用的尝试结果。