钒氧化物薄膜中氧化态的生长控制
材料科学
2015-06-23 v1
摘要
精确控制钒氧化物薄膜中钒的化学价态或氧化态，对于基础研究以及利用近室温金属-绝缘体转变（MIT）引起的物理性质微妙变化的技术应用都是非常理想的。然而，由于钒的多价性以及对氧化态生长控制缺乏深入理解，稳定具有单一氧化态的纯相钒氧化物极具挑战性。在这里，我们系统地改变生长条件，通过脉冲激光沉积清晰地绘制出制备纯相外延钒氧化物的生长窗口，为生长具有明确定义氧化态V2(+3)O3、V(+4)O2和V2(+5)O5的高质量薄膜提供指导。只有在非常窄的氧分压P(O2)范围内生长的VO2薄膜中才观察到明显的MIT。在较低（<10 mTorr）或较高P(O2)（>25 mTorr）下生长的薄膜分别产生V2O3和V2O5相，从而在这两种情况下抑制了MIT。我们还发现，当VO2薄膜在良好控制的氧化气氛中通过后退火进一步氧化时，MIT前后的电阻率比可以再提高一个数量级。这一结果表明，将钒稳定为单一价态必须与生长薄膜的氧化不足相妥协，因此，需要后续氧化以改善MIT行为。
引用
@article{arxiv.1411.7922,
title = {Growth control of the oxidation state in vanadium oxide thin films},
author = {Shinbuhm Lee and Tricia L. Meyer and Sungkyun Park and Takeshi Egami and Ho Nyung Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.7922},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 4 figures