ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №11

УДК: 54.057

ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОПЛЁНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
ОКСИДОВ ВАНАДИЯ МЕТОДОМ ПАРОФАЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ИЗОПРОПОКСИДА ВАНАДИЛА

Д.П. Судас, В.А. Житов, Л.Ю. Захаров, В.А. Лузанов, П.И. Кузнецов

ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал
141120, Московская область, г. Фрязино, пл. академика Введенского, д.1

Статья поступила в редакцию 12 июня 2024 г.

Аннотация. Продемонстрирована методика получения оксидов ванадия различных стехиометрий из изопропоксида ванадила методом химического парофазного осаждения. Получены различные оксиды ванадия из ряда Магнелли в виде тонкоплёночных покрытий на поверхности кремния и сапфира. Нанесённые в атмосфере аргона при температурах от 220 ˚С до 290 ˚С покрытия оценивались по спектрам пропускания, комбинационного рассеяния и рентгеновской дифракции. В синтезированных полуаморфных структурах обнаружено четыре оксида (V₃O₅, VO₂, V₆O₁₃, V₂O₅) с разным их соотношением. В ряде образцов покрытий на кремниевых подложках при температуре 69 ˚С зафиксирован фазовый переход второго рода со скачком электрического сопротивления до 10 раз.

Ключевые слова: оксид ванадия, фазовый переход, оптическое волокно, тонкие плёнки.

Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (№ 075-01110-23-01).

Автор для переписки: Судас Дмитрий Петрович, dmitriisudas@mail.ru

Литература

1. Lee S. et al. Epitaxial stabilization and phase instability of VO2 polymorphs //Scientific reports. – 2016. – Т. 6. – №. 1. – С. 19621.

2. Huotari J. et al. Synthesis of nanostructured solid-state phases of V7O16 and V2O5 compounds for ppb-level detection of ammonia //Journal of Alloys and Compounds. – 2016. – Т. 675. – С. 433-440.

3. Perminov V. V. et al. Synchronization in the system of coupled oscillators based on VO2 switches //Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2017. – Т. 929. – №. 1. – С. 012045.

4. Кастро Р. А. и др. Эллипсометрия нанокристаллических пленок VO _2, VO _2: Mg, VO _2: Ge //Физика твердого тела. – 2021. – Т. 63. – №. 12. – С. 2210-2216.

5. Huitema L. et al. Highly integrated VO2-based tunable antenna for millimeter-wave applications //Applied Physics Letters. – 2017. – Т. 110. – №. 20.

6. Givernaud J. et al. Microwave power limiting devices based on the semiconductor–metal transition in vanadium–dioxide thin films //IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2010. – Т. 58. – №. 9. – С. 2352-2361.

7. Liu H., Lu J., Wang X. R. Metamaterials based on the phase transition of VO2 //Nanotechnology. – 2017. – Т. 29. – №. 2. – С. 024002.

8. Kumi-Barimah E., Anagnostou D. E., Jose G. Phase changeable vanadium dioxide (VO2) thin films grown from vanadium pentoxide (V2O5) using femtosecond pulsed laser deposition //AIP Advances. – 2020. – Т. 10. – №. 6.

9. Binetti A. et al. Epitaxial growth of V2O3 thin films on Si (1 1 1) by molecular beam epitaxy //Results in Physics. – 2023. – Т. 49. – С. 106480.

10. Zhang H. et al. Microstructure of epitaxial VO2 thin films deposited on (1120) sapphire by MOCVD //Journal of materials research. – 1994. – Т. 9. – №. 9. – С. 2264-2271.

11. Rajeswaran B., Umarji A. M. Defect engineering of VO2 thin films synthesized by Chemical Vapor Deposition //Materials Chemistry and Physics. – 2020. – Т. 245. – С. 122230.

12. Vijay V. S. et al. Highly crystalline V2O5 and V6O13 thin films by PLD and a study on morphology transition of V2O5 by post annealing //Vacuum. – 2021. – Т. 187. – С. 110097.

13. Li L. et al. A general and simple method to synthesize well-crystallized nanostructured vanadium oxides for high performance Li-ion batteries //Journal of materials chemistry A. – 2015. – Т. 3. – №. 18. – С. 9385-9389.

14. Okimura K., Sakai J., Ramanathan S. In situ x-ray diffraction studies on epitaxial VO2 films grown on c-Al2O3 during thermally induced insulator-metal transition //Journal of Applied Physics. – 2010. – Т. 107. – №. 6.

15. Zhang C. et al. Characterization of vanadium oxide thin films with different stoichiometry using Raman spectroscopy //Thin Solid Films. – 2016. – Т. 620. – С. 64-69.

16. Nguen T. D. et al. Influence of annealing on structure, phase and electrophysical properties of vanadium oxide films //Doklady BGUIR. – 2021. – Т. 19. – №. 3. – С. 22-30.

Для цитирования:

Судас Д.П., Житов В.А., Захаров Л.Ю., Лузанов В.А., Кузнецов П.И. Получение тонкоплёночных покрытий оксидов ванадия методом парофазного химического осаждения из изопропоксида ванадила. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.7