Формирование и свойства тонкопленочных композитов оксид ванадия/пористый анодный оксид алюминия

Abstract

Исследовались наноструктурированные тонкопленочные композиты оксид ванадия/пористый анодный оксид алюминия (ОВ/ПОА). Тонкие слои оксида ванадия формировались золь-гель методом осаждения из раствора триизопропоксида ванадия в изопропиловом спирте с последующим отжигом в атмосфере Ar при температуре 500{. }C. В качестве подложки использовался пористый анодный оксид алюминия, а также Si/SiO[2] c ПОА и без него. Установлено ориентирующее влияние ПОА на процесс формирования слоя оксида ванадия. Методами дифракции рентгеновских лучей и электронной микроскопии установлено образование фазы кристаллического диоксида ванадия VO[2], ориентация зерен которого коррелирует с морфологией подложки ПОА. Анализируется влияние электролита и механических напряжений в процессе заполнения пор оксида алюминия на формирование зерен, нанокластеров и агломератов оксида ванадия. Исследовались электрические свойства наноструктурированного слоя оксида ванадия. Характеристики электросопротивления свидетельствуют об обратимом фазовом переходе изолятор-металл в диоксиде ванадия. Вольт-емкостные характеристики сэндвичевых структур Al/OB/ПОА/Al имели асимметричный характер с возрастанием емкости при увеличении отрицательного напряжения смещения на оксиде ванадия. Данный эффект определяется фазовым переходом изолятор-металл в диоксиде ванадия при воздействии электрического поля. Кроме того, может оказывать влияние инжекция электронов из Al электрода, либо их экстракция из оксида ванадия, а также перезарядка состояний на границе раздела ОВ/ПОА. Предложен механизм формирования диоксида ванадия на ориентирующей подложке из пористого анодного оксида алюминия.