Влияние отжига на структурно-фазовые и электрофизические свойства пленок оксида ванадия

Abstract

Целью работы являлось исследование влияния параметров процесса нанесения и последующего отжига на свойства пленок оксида ванадия VO x , осажденных методом реактивного магнетронного распыления V мишени в Ar/O 2 смеси газов. Получены зависимости структуры, фазового состава, температурного коэффициента сопротивления (ТКС), удельного сопротивления , ширины запрещенной зоны E g пленок от концентрации кислорода в Ar/O 2 смеси газов в процессе нанесения Г O2 и температуры отжига пленок в атмосфере O 2 . Установлено, что после нанесения пленки имеют аморфную структуру. Процессы кристаллизации наблюдаются при температурах более 275 °С. При этом формируются поликристаллические пленки с моноклинной, кубической или смешанной кристаллической решеткой и происходит переход от промежуточного оксида V 4 O 9 к смешанной фазе VO 2 /VO x /V 2 O 5 и далее к высшему оксиду V 2 O 5 . Характер изменения , ТКС и E g пленок при изменении температуры отжига имеют сложный характер и во многом определяется Г O2 . Установлено, что с точки зрения использования VO x пленок в качестве термочувствительных слоев предпочтительными являются следующие условия нанесения и отжига: пленки наносятся при концентрации кислорода 25 % в Ar/O 2 смеси газов и отжигаются при температуре 250–275 °С в атмосфере кислорода 10 мин. При данных условиях получены пленки VO x с  = (1,0 – 3,0)ꞏ10 –2 Омꞏм, ТКС = 2,05 %/°С и E g = 3,76–3,78 эВ.