氧分压对磁控溅射VO2薄膜相变性能的影响

• 作者: 刘毅 张东平 朱茂东 杨凯 范平 蔡兴民 黄仁桂
• 来源期刊: 深圳大学学报（理工版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 凝聚态物理 VO2薄膜 磁控溅射 氧分压 相变 微结构 光学透过率
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 645-651
• 页数: 7页
• 分类号: O484.1
• 字数: 3451字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1249.2015.06645

摘要

采用直流反应磁控溅射工艺在不同氧分压下制备VO2相变薄膜.分别用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、四探针方阻测量系统和分光光度计对薄膜微结构、表面形貌、电学及光学特性进行表征.测量结果表明,薄膜样品是由包含VO2相在内的多相复杂体系构成的,随着氧分压的增加,薄膜中高价态相的钒氧化物增多.所有薄膜均呈现出压应力,压应力大小随着氧分压的升高而逐渐减小.方块电阻温变结果表明,薄膜具有明显半导体-金属相变特性,相变性能随着氧分压的升高呈先增后减特征.高低温透射谱表明,薄膜具有良好红外开关特性.氧分压改变导致膜中氧空位缺陷密度和微结构变化是VO2薄膜半导体-金属相变性能改变的主因.本实验条件下,具有良好热致相变性能的VO2薄膜的最佳生长氧分压是0.04 Pa.