热氧化法制备二氧化钒薄膜的电学特性
二氧化钒在68℃发生半导体-金属相变，其晶体结构从低温单斜晶结构转变到高温四方金红石结构，光学和电学特性同时也发生可逆突变。采用直流磁控溅射在普通玻璃衬底上沉积金属V膜,然后在空气中热氧化制备VO2薄膜.金属V膜在空气中400℃和450℃热氧化获得了具有电学相变特性的二氧化钒薄膜.未热氧化金属V膜表面平整，分布均匀，晶粒尺寸小，均方根粗糙度为1.47nm。400℃氧化后，样品表面形貌发生了显著的变化，随着氧化温度的升高和氧原子的不断进入，小颗粒发生相互融合出现颗粒团聚，晶粒长大，均方根粗糙度为12.12nm，表面粗糙度增大。对氧化后薄膜进行厚度测量，400℃氧化后薄膜的厚度约为450nm，厚度增加了约150nm，氧化前后薄膜的厚度发生了较大的变化。对空气中400℃和450℃热氧化后薄膜的电学特性测试，可以看出随着温度的变化电阻值产生了突变。其中氧化温度400℃的样品电阻值在40℃开始突变到70℃后稳定下来，相变温度约为52℃，热滞宽度为lO℃，电阻变化40倍。氧化温度450℃的样品电阻值比400℃的变化推迟了5℃，相变温度约为60℃比400℃热氧化的样品升高了8℃，热滞宽度为12℃也增加了2℃，电阻变化58倍，但是都低于块状二氧化钒的突变温度68℃。氧化温度450℃比400℃相变温度高和相变温度都低于纯VO2的相变温度是由于薄膜内应力、掺杂（来自玻璃衬底离子，如钠离子）和非定量的VO2-，等影响.
半导体薄膜 二氧化钒 热氧化法 微观结构 电学特性
曾富强 叶勤 张俊双 王权康
暨南大学物理系,广东广州510632
国内会议
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61-64
2010-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）