酸溶液中利用质子氢化二氧化钒（VO2）
材料科学
2018-03-09 v2
摘要
氢化是调控材料性质的有效方法。传统掺杂氢原子到固体材料的技术由于需要贵金属催化和高温/高压退火处理甚至真空条件下高能质子注入而非常昂贵。酸溶液含有大量自由游走的质子，但很难作为掺杂的质子源，因为质子在驻留之前总是通过破坏固体晶格引起腐蚀。这里我们通过将合适金属附着到单斜二氧化钒（VO2）上，实现了一种在酸溶液中用质子氢化VO2的简便方法。考虑到金属/VO2界面的肖特基接触，由于功函数差异电子从金属流向VO2，同时吸引酸溶液中的自由质子穿透，在VO2晶格内形成氢掺杂。这种金属-酸处理构成了电子-质子共掺杂策略，不仅保护VO2晶格免于腐蚀，而且引起显著的绝缘体-金属转变。此外，金属-酸诱导的氢掺杂行为显示涟漪效应，即使由微小金属颗粒附着（~1.0mm）触发，也能传染式蔓延至晶圆尺寸面积（>2 inch）。这将刺激一些其他氧化物材料简单且低成本的原子掺杂技术的新途径。
引用
@article{arxiv.1704.06220,
title = {Hydrogenating VO2 with protons in acid solution},
author = {Yuliang Chen and Zhaowu Wang and Shi Chen and Hui Ren and Liangxin Wang and Guobin Zhang and Yalin Lu and Jun Jiang and Chongwen Zou and Yi Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.06220},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 4 figures