19世纪60年代，科学家Morin在贝尔实验室发现氧化钒的相变特性，从此越来越多的人开始关注并研究氧化钒，氧化钒薄膜在相变前后电学和光学性能的剧烈变化使得它广泛的应用于智能窗、微测辐射热计、相变存储器和光学开关等领域。氧化钒薄膜的制备工艺对薄膜性能有很大的影响，选择合适的制备工艺不仅可以提高薄膜的性能，而且可以降低成本，提高效率。其中，反应溅射和热处理是应用最广泛的氧化钒薄膜制备方法之一，该方法制备的薄膜纯度高、致密性好并且与基底结合好，但调控参数较多，其中的氩氧比直接影响薄膜的性能，制备工艺比较复杂。本文研究了一种新的方法，首先利用溅射法直接制备金属钒薄膜，然后利用快速热处理设备在纯氧气环境中进行快速热氧化处理，为提高相变特性，后续采用了纯氮气环境下快速退火处理，每个热处理过程仅采用单一气体，制备工艺相对简单。在此基础上结合四探针测试技术，THz时域频谱系统，原子力显微镜，X射线衍射仪以及X射线光电子能谱分析技术研究了热处理工艺条件以及基底对氧化钒薄膜相变特性的影响。实验结果表明热处理温度或热处理时间的延长有助于高价钒氧化物的产生，同时薄膜表面的颗粒发生团聚，使得颗粒不断增大。其中金属钒薄膜采用纯氧气环境下450℃/40s快速热处理后，制备了具有相变特性的氧化钒薄膜，相变前后电阻变化幅度达到2个数量级，薄膜结晶性能良好，薄膜成分以V2O5为主，表面颗粒较大，升温前后THz透射强度变化幅度较小。后续经过纯氮气环境下500℃/15s快速热处理后，薄膜的电阻变化幅度达到3个数量级，大颗粒间出现很多小颗粒，薄膜结晶性能增强,V的价态降低，薄膜成分以VO2为主，升温前后THz透射强度发生明显变化，达到56.33%。为了进一步分析基体对氧化钒薄膜相变特性的影响，我们选用Si基底、SiO2基底和Si3N4基底三种不同基底在相同的工艺参数制备出氧化钒薄膜，对测试的数据进行分析，结果表明基底对制备出的氧化钒薄膜的性能有很大的影响，氧化物基底如SiO2基底，在高温热处理过程中，基底表面离子活性增强，会释放出氧原子，使得钒原子的氧化增强。对于非氧化物基底如Si3N4基底，热处理过程中表面离子活性增强，会吸收氧原子，使得钒原子的氧化减弱。