沉积氧压对二氧化钒薄膜结构、光电性能及其MIT相变特性的影响研究

摘要

本工作中我们采用脉冲激光沉积法,以金属钒靶作为烧蚀靶材、高纯氧气作为反应气体,通过改变薄膜生长时的氧压,在TiO2 (110)衬底上制备VO2薄膜。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱分析仪、紫外-可见-近红外光谱测试仪、四探针测试仪系统测试并研究了薄膜生长氧压对VO2薄膜的结构、成分、光学性能及金属-绝缘体相变特性的影响。实验结果表明:不同氧压下制备的VO2薄膜(011)晶面X射线衍射摇摆曲线半高宽都很小(在0.12?~0.27?范围),表明薄膜的面外取向度很高;当氧压为6.5 Pa时,制备的VO2薄膜摇摆曲线半高宽最小(0.116?),相变前后薄膜对太阳能调制最大、其电阻开关比达到4个数量级,薄膜相变温度接近63℃,金属-绝缘体转变特性显著。