单斜相VO2薄膜的分子束外延制备及其金属绝缘相变研究
目前，大尺寸的单斜VOz相变薄膜在智能窗，红外相变探测器件以及激光防护等方面有着重要的应用需求。利用激光脉冲沉积(PLD)方法能够在单晶氧化铝(A1203)衬底上制备结晶性能良好的VOz外延薄膜。但是由于PLD方法本身的局限，大尺寸的均一VOz薄膜的制备无法实现。本文首次利用RF射频氧源分子束外延技术在单晶A1203(0001)制备了两英寸大小的，厚度均一，性能优良的VOz外延晶体薄膜。通过变温电阻的测量，发现制备的VOz薄膜的电阻在相变前后有4-5个量级的变化，接近VOz体单晶的相变特性，显现出了优越的MIT相变性能。利用同步辐射∮-scan模式XRD确定了VOz薄膜的外延特性以及界面处的外延晶格匹配关系。通过X射线反射谱振荡曲线研究了薄膜样品的厚度及其界面粗糙度。同时研究了不同钒氧比生长条件下在VOz中形成的氧缺陷。实验结果表明VOz的MIT相变零界温度对氧空位非常敏感。在VOz外延薄膜中大量氧空位的出现会降低其零界相变温度。但同时氧空位也使得V3d与02p之间的电子态杂化程度减弱，导致相变前后电阻的变化率也相应降低。
薄膜材料 二氧化钒 制造工艺 分子束外延 相变性能
樊乐乐 陈实 邹崇文 徐彭寿 吴自玉
中国科技大学国家同步辐射实验室,合肥,安徽,中国 中国科技大学国家同步辐射实验室,合肥,安徽,中国;中科院高能物理研究所,北京,中国
国内会议
上海
中文
102-102
2013-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）