Дата публикации: 2021

Дата публикации в реестре: 2021-08-05T18:02:25Z

Аннотация:

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.The aim of this work was to study the effect of the parameters of deposition process and subsequent annealing on the properties of vanadium oxide VO x films deposited by the pulsed reactive magnetron sputtering of a V target in an Ar/O 2 gas mixture. The dependences of the structure, phase, temperature coefficient of resistance (TCR), resistivity , band gap E g of the films on the oxygen concentration in Ar/O 2 gas mixture during the deposition Г O2 , and the temperature of annealing in an O 2 atmosphere were obtained. The films were found to have an amorphous structure after deposition. Crystallization processes are observed at temperatures above 275 °C. In this case, depending on the temperature, polycrystalline films with a monoclinic, cubic or mixed crystal lattice are formed and a transition occurs from the intermediate oxide V 4 O 9 to the mixed phase VO 2 /VO x /V 2 O 5 and then to the higher oxide V 2 O 5 . The character of changes in , TCR and E g of films coming from the change in the annealing temperature is complex and largely determined by Г O2 . It was established that with the view of using VO x films as thermosensitive layers, the following conditions of deposition and annealing would be preferable: films deposited at the oxygen concentration 25 % in Ar/O 2 gas mixture and annealed at a temperature of 250–275 °C in an O 2 atmosphere for 10 min. Under these conditions VO x films with the following properties were obtained:  = (1.0 – 3.0)ꞏ10 -2 Ohmꞏm, TCR = 2.05 %/°C, and E g = 3.76–3.78 eV.

Тип: Статья