Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

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

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-3-22-30

Полный текст:

Аннотация

Целью  работы  являлось  исследование  влияния  параметров  процесса нанесения  и последующего  отжига  на  свойства  пленок  оксида  ванадия  VOx,  осажденных  методом  реактивного магнетронного распыления V мишени в Ar/O2 смеси газов. Получены зависимости структуры, фазового состава,  температурного  коэффициента  сопротивления  (ТКС),  удельного  сопротивления p,  ширины запрещенной зоны Eg пленок от концентрации кислорода в Ar/O2 смеси газов в процессе нанесения ГO2и температуры  отжига  пленок  в  атмосфере  O2.  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  промежуточногооксида V4O9 к  смешанной  фазе VO2/VOx/V2O5 и далее к высшему оксиду V2O5. Характер изменения , ТКС и Eg пленок при изменении температуры отжига имеют сложный характер и во многом определяется ГO2. Установлено, что с точки зрения использования VOxпленок в качестве термочувствительных слоев предпочтительными являются следующие условия нанесения и отжига: пленки наносятся при концентрации кислорода 25 % в Ar/O2 смеси  газов  и  отжигаются  при  температуре  250–275 °С  в  атмосфере кислорода  10  мин.  При  данных условиях получены пленки VOx с p= (1,0 – 3,0).10–2 Ом.м, ТКС = 2,05 %/°С и Eg= 3,76–3,78 эВ.

Об авторах

Т. Д. Нгуен
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

аспирант  кафедры  электронной техники  и  технологии 

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6



А. И. Занько
ОАО«ИНТЕГРАЛ» – управляющая компания холдинга«ИНТЕГРАЛ»
Беларусь

инженер-технолог 



Д. А. Голосов
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Голосов Дмитрий Анатольевич, к.т.н.,  доцент,  ведущий  научный сотрудник  Центра 9.1.  НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

тел. +375-29-671-35-43



С. М. Завадский
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

к.т.н.,  доцент,  начальник Центра 9.1. НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6



С. Н. Мельников
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

к.т.н.,  ведущий  научный сотрудник  Центра  9.1.  НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6



В. В. Колос
ОАО«ИНТЕГРАЛ» – управляющая компания холдинга«ИНТЕГРАЛ»
Беларусь

заместитель  заведующего отраслевой  лаборатории  новых  технологий  и материалов 



Т. К. То
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

магистрант  кафедры  электронной техники  и  технологии 

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6



Список литературы

1. Rogalski A. Infrared Detectors for the Future. Acta physica polonica A. 2009;116(3):389-406.

2. Mauger А, Julien Ch. M. Review V2O5 thin films for energy storage and conversion. AIMS MaterialsScience. 2018;5(3):349-401. DOI: 10.3934/matersci.2018.3.349.

3. Нгуен Т.Д., Занько А.И., Голосов Д.А., Завадский С.М., Мельников С.Н., Колос В.В. Электрофизические свойства пленок оксида ванадия, нанесенных методом реактивного магнетронного распыления. Доклады БГУИР.2020;18(6):94-102.

4. Suh J. Y., Lopez R., Feldman L.C., Haglund Jr. R.F. Semiconductor to metal phase transition in thenucleation and growth of VO2nanoparticles and thin films. Journal of Applied Physics.2004;96(2):1209-1213.

5. Рембеза С.И. Методы измерения основных параметров полупроводников. Воронеж: Изд-во ВГУ; 1989.

6. Shvets P., Dikaya O., Maksimova K., Goikhman A. A review of Raman spectroscopy of vanadium oxides. Journal of Raman spectroscopy.2019;50(8):1226-1244. DOI: 10.1002/jrs.5616.

7. Ureña-Begara F., Crunteanub A., Raskina J.-P. Raman and XPS characterization of vanadium oxide thin films with temperature. Applied Surface Science.2017;403:717-727. DOI:10.1016/j.apsusc.2017.01.160.

8. Zhang Ch., Yang Q., Koughia C., Ye F., Sanayei M., Wen Sh.-J., Kasapa S. Characterization of vanadium oxide thin films with different stoichiometry using Raman spectroscopy. Thin Solid Films.2016;620:64-69.

9. Huotari J., Lappalainen J., Eriksson J., Bjorklund R., HeinonenE., Miinalainen I., Puustinen J., Lloyd Spetz A. Synthesis of nanostructured solid-state phases of V7O16and V2O5 compounds for ppb-level detection of ammonia. Journal of Alloys and Compounds.2016;675:433-440.


Для цитирования:


Нгуен Т.Д., Занько А.И., Голосов Д.А., Завадский С.М., Мельников С.Н., Колос В.В., То Т.К. Влияние отжига на структурно-фазовые и электрофизические свойства пленок оксида ванадия. Доклады БГУИР. 2021;19(3):22-30. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-3-22-30

For citation:


Nguen T.D., Zanko A.I., Golosov D.A., Zavadski S.M., Melnikov S.N., Kolos V.V., To T.Q. Influence of annealing on structure, phase and electrophysical properties of vanadium oxide films. Doklady BGUIR. 2021;19(3):22-30. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-3-22-30

Просмотров: 28


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)