厚度低至5 nm的自由 standing VO2中增强的金属-绝缘体转变
材料科学
2021-05-04 v1
摘要
具有显著金属-绝缘体转变（MIT）的超薄自支撑膜在未来柔性电子应用以及晶格-电子相互作用研究的独特视角方面具有巨大潜力。然而，厚度减小至超薄区域（几纳米）通常会损害外延薄膜中的MIT，甚至对其自支撑形式造成灾难性影响。在此，我们报道了基于VO2的自支撑膜中增强的MIT，其横向尺寸可达毫米级，VO2厚度低至5 nm。VO2膜通过溶解VO2薄膜与c-Al2O3(0001)衬底之间的Sr3Al2O6牺牲层而剥离，从而可转移至任意表面。此外，通过插入中间Al2O3缓冲层，VO2膜中的MIT得到极大增强。与现有最佳超薄VO2膜相比，在5 nm VO2厚度下MIT增强超过400%，对于10 nm以上VO2则增强一个数量级以上。我们的研究拓宽了超薄大尺度膜的功能谱系，并实现了MIT集成至柔性电子与光子学的潜在可能。
引用
@article{arxiv.2105.00154,
title = {Enhanced metal-insulator transition in freestanding VO2 down to 5 nm thickness},
author = {Kun Han and Liang Wu and Yu Cao and Hanyu Wang and Chen Ye and Ke Huang and M. Motapothula and Hongna Xing and Xinghua Li and Dong-Chen Qi and Xiao Li and X. Renshaw Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00154},
year = {2021}
}