顾聪聪， 黄　康， 陈　飞， 徐晓峰

(东华大学 理学院， 上海 201620)



溅射氧化耦合法制备Ti掺杂VO2薄膜及其极窄回滞特性

顾聪聪， 黄康， 陈飞， 徐晓峰

(东华大学 理学院， 上海 201620)

摘要：采用溅射氧化耦合法，在Al2O3基底上成功实现了对VO2薄膜的Ti元素掺杂. 通过光电子能谱(XPS)的分析，试验制备的VO2薄膜具有较高的纯度，只含有少量+3价V，同时也对Ti元素的含量进行了定量分析，分析结果证明了试验设计的合理性.通过测量VO2薄膜在不同温度下的方块电阻，绘出了其电阻-温度曲线，并分析得到了Ti不同掺杂含量下的相变温度与回滞宽度.研究结果表明，Ti掺杂对VO2薄膜的相变温度没有明显的影响，但可以有效地使VO2薄膜的回滞宽度变窄，甚至接近于单晶VO2的回滞宽度.该试验对于VO2薄膜的开关器件应用具有重要意义.

关键词：溅射氧化耦合法； VO2薄膜； Ti掺杂； 回滞宽度； 开关器件

VO2是一种典型的热致相变功能材料，在68℃附近其会发生从半导体特性的单斜结构位相到金属特性的金红石结构位相的可逆转变.伴随结构相变的发生，VO2的光学及电学性质也会发生突变.由于这种相变过程是在纳秒量级上发生的，并且多次可逆，因此VO2具有诱人的应用前景[1-4].在实际的研究与应用中，薄膜形态的VO2通常被更广泛地使用[5]，因为单晶块体VO2在结构相变时带来的体积变化而碎裂，而将VO2制成薄膜可以有效抵消其内部应力变化.相对于固体材料，VO2薄膜的相变特性变化范围更大，更加不确定.在块状VO2中，伴随着结构……