钒厚度与沉积温度对常压热氧化合成 VO2 的影响
材料科学
2021-07-06 v1 应用物理
摘要
二氧化钒（VO2）是一种在约 68 C 发生可逆绝缘体-金属相变的相变材料。钒（V）的常压热氧化（APTO）是一种简单的 VO2 合成方法，其中 V 薄膜在开放空气中被氧化。在最佳氧化时长下，可获得具有良好相变性质的 VO2 薄膜。我们近期报道了一种采用阶梯温度曲线进行氧化的改进 APTO 工艺（Thin Solid Films 706, 138003 (2020)）。我们展示了具有优良电学与光学相变性质的 VO2 薄膜的超低热能预算合成。对于 130 nm 室温 RF 溅射 V 薄膜，获得了约 30 s 的最佳氧化时长。本工作中，我们研究起始 V 膜厚度与沉积温度如何影响最佳氧化时长。采用 RF 磁控溅射制备了不同厚度（15-212 nm）的 V 薄膜，以及厚度 120 nm、沉积温度不同（约 27-450 C）的 V 薄膜。这些薄膜经不同氧化时长氧化，并利用拉曼与四探针测量表征，以确定各沉积条件下的最佳氧化时长。我们发现最佳氧化时长随 V 膜厚度与 V 沉积温度的升高而增加。我们利用抛物线定律对 V 膜厚度与沉积温度对最佳氧化时间的影响进行建模，该定律可用于获取中间 V 厚度/沉积温度的最佳氧化时间。
引用
@article{arxiv.2107.01413,
title = {Effect of Vanadium Thickness and Deposition Temperature on VO2 Synthesis using Atmospheric Pressure Thermal Oxidation},
author = {Ashok P and Yogesh Singh Chauhan and Amit Verma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01413},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 6 figures