аспирант кафедры электронной техники и технологии
г. Минск
PG student of Electronic Technique and Technology Department
Minsk
нженер-технолог
г. Минск
Process Engineer
Minsk
Голосов Дмитрий Анатольевич, к.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник Центра 9.1 НИЧ
220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
Тел. +375-29-671-35-43
Golosov Dmitriy Anatol’evich, PhD, Associate Professor, Leader Researcher of Center 9.1 of R&D Department
220013, Republic of Belarus, Minsk, P. Brovki str., 6
tel. +375-29-671-35-43
к.т.н., доцент, начальник Центра 9.1. НИЧ
г. Минск
PhD, Associate Professor, Head of Center 9.1 of R&D Department
Minsk
к.т.н., ведущий научный сотрудник Центра 9.1 НИЧ
г. Минск
PhD, Leader Researcher of Center 9.1 of R&D Department
Minsk
заместитель заведующего отраслевой лаборатории новых технологий и материалов
г. Минск
Deputy Head of the Industry Laboratory of New Technologies and Materials
Minsk
Целью работы являлось исследование влияния состава газовой среды в процессе распыления на электрофизические характеристики пленок оксида ванадия, нанесенных методом импульсного реактивного магнетронного распыления ванадиевоaй мишени в среде Ar/O2 рабочих газов.
Получены зависимости напряжения разряда магнетрона, скорости нанесения, удельного сопротивления, температурного коэффициента сопротивления (ТКС), ширины оптической запрещенной зоны пленок оксида ванадия от концентрации кислорода в смеси газов. Установлено, что при реактивном магнетроном распылении формируются аморфные пленки оксида ванадия. Показано, что электрофизические свойства нанесенных пленок оксида ванадия имеют сильную зависимость от концентрации кислорода в Ar/O2 смеси газов, что связано с образованием в пленке смеси различных промежуточных оксидов ванадия. Установлено, что с точки зрения использования пленок оксида ванадия в качестве термочувствительных слоев пленки необходимо наносить при концентрациях кислорода в смеси газов от 17 до 25 %. При данных концентрациях кислорода без нагрева подложек получены пленки оксида ванадия с удельным сопротивлением (0,6–4,0)·10-2 Ом·м, ТКС 2,2–2,3 %/°C и шириной запрещенной зоны для прямых переходов 3,7–3,78 эВ. Полученные характеристики позволяют использовать данные пленки в качестве термочувствительных слоев микроболометров.
The aim of this work was to study the effect of the gas composition during sputtering on the electrophysical properties of vanadium oxide films deposited by pulsed reactive magnetron sputtering of a vanadium target in an Ar/O2 medium of working gases.
The dependences of the magnetron discharge voltage, deposition rate, resistivity, temperature coefficient of resistance (TCR), and the band gap of vanadium oxide films on the oxygen concentration in the gas mixture are obtained. It was found that amorphous films of vanadium oxide are formed during reactive magnetron sputtering. It is shown that the properties of the deposited vanadium oxide films have a strong dependence on the oxygen concentration in the Ar/O2 gas mixture, which is associated with the formation of a mixture of various intermediate vanadium oxides in the film. It was found that from the point of view of using vanadium oxide films as thermosensitive layers of microbolometers, the films must be deposited at oxygen concentrations in the gas mixture of 17 to 25 %. At the given oxygen concentrations without heating the substrates, vanadium oxide films with a resistivity (0.6–4.0)·10-2 Ohm·m, TCR 2.2–2.3%/°C and a band gap for direct transitions of 3.7–3.78 eV. The obtained characteristics make it possible to use these films as thermosensitive layers of microbolometers.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.