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金属Pt薄膜上二氧化钒的制备及其电致相变性能研究

邱东鸿 文岐业 杨青慧 陈智 荆玉兰 张怀武

金属Pt薄膜上二氧化钒的制备及其电致相变性能研究

邱东鸿, 文岐业, 杨青慧, 陈智, 荆玉兰, 张怀武
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  • 通过引入SiO2氧化物缓冲层, 在金属Pt电极上利用射频磁控溅射技术成功制备出高质量的VO2薄膜. 详细研究了SiO2厚度对VO2薄膜的晶体结构、微观形貌和绝缘体–金属相变(MIT)性能的影响. 结果表明厚度0.2 μm以上的SiO2缓冲层能够有效 消除VO2薄膜与金属薄膜之间的巨大应力, 制备出具有明显相变特性的VO2薄膜. 当缓冲层达到0.7 μm以上, 获得的薄膜具有明显的(011)晶面择优取向, 表面平整致密, 相变前后电阻率变化达到3个数量级以上. 基于该技术制备了Pt-SiO2/VO2-Au三明治结构, 通过在垂直膜面方向施加很小的驱动电压, 观察到明显的阶梯电流跳跃, 证实实现了电致绝缘体–金属相变过程. 该薄膜制备工艺简单, 性能稳定, 器件结构灵活可应用于集成式电控功能器件.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目 (批准号: 61131005)、教育部科学技术研究重大项目 (批准号: 313013)、国家高技术研究发展技术(863计划) (批准号: 2011AA010204)、教育部新世纪优秀人才资助计划 (批准号: NCET-11-0068)、四川省杰出青年学术技术带头人计划 (批准号: 2011JQ0001)、高校博士点专项科研基金 (批准号: 20110185130002)、中央高校基本科研业务费(批准号: ZYGX2010J034) 和中国工程物理研究院太赫兹科学技术基金(批准号: CAEPTHZ201207)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-09
  • 修回日期:  2013-08-01
  • 刊出日期:  2013-11-05

金属Pt薄膜上二氧化钒的制备及其电致相变性能研究

  • 1. 电子科技大学, 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054;
  • 2. 电子科技大学, 战术抗干扰技术国家重点实验室, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目 (批准号: 61131005)、教育部科学技术研究重大项目 (批准号: 313013)、国家高技术研究发展技术(863计划) (批准号: 2011AA010204)、教育部新世纪优秀人才资助计划 (批准号: NCET-11-0068)、四川省杰出青年学术技术带头人计划 (批准号: 2011JQ0001)、高校博士点专项科研基金 (批准号: 20110185130002)、中央高校基本科研业务费(批准号: ZYGX2010J034) 和中国工程物理研究院太赫兹科学技术基金(批准号: CAEPTHZ201207)资助的课题.

摘要: 通过引入SiO2氧化物缓冲层, 在金属Pt电极上利用射频磁控溅射技术成功制备出高质量的VO2薄膜. 详细研究了SiO2厚度对VO2薄膜的晶体结构、微观形貌和绝缘体–金属相变(MIT)性能的影响. 结果表明厚度0.2 μm以上的SiO2缓冲层能够有效 消除VO2薄膜与金属薄膜之间的巨大应力, 制备出具有明显相变特性的VO2薄膜. 当缓冲层达到0.7 μm以上, 获得的薄膜具有明显的(011)晶面择优取向, 表面平整致密, 相变前后电阻率变化达到3个数量级以上. 基于该技术制备了Pt-SiO2/VO2-Au三明治结构, 通过在垂直膜面方向施加很小的驱动电压, 观察到明显的阶梯电流跳跃, 证实实现了电致绝缘体–金属相变过程. 该薄膜制备工艺简单, 性能稳定, 器件结构灵活可应用于集成式电控功能器件.

English Abstract

参考文献 (26)

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