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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
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[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
  • 相关基金: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:cAEfrIHz201207)资助的课题.
中文摘要:

通过引入Si02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V02薄膜.详细研究了Si02厚度对V02薄膜的晶体结构、微观形貌和绝缘体一金属相变(MⅡ)性能的影响.结果表明厚度0.2μm以上的Si02缓冲层能够有效消除V02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V02薄膜.当缓冲层达到0.7μm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.Si02/V02-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一金属相变过程.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.

英文摘要:

High-quality VO2 thin films are deposited on the metal platinum (Pt) electrode buffered by silicon dioxide (SiO2) using radio frequency magnetron sputtering. The effect of the thickness of SiO2 on the the crystal structure, morphology and metal-insulator transition (MIT) performance of the films are discussed. Results show that SiO2 buffer layer with a thickness of 0.2 ~m can effectively eliminate huge stress between the VO2 film and the metal film; and the VO2 thin film with the distinct MIT are deposited. When the buffer layer reaches more than 0.7 Ixm, the VO2 film has a distinct (011) preferred orientation, the smooth surface and compact nanostructure, and the resistance change reaches more than three orders of magnitude. At the same time, Pt-SiO2/VO2-Au sandwiched structure is achieved to test the current versus voltage curves, in which can be seen several distinct steps of current caused by the voltage perpendicular to the plane of a VO2 film. The result confirms the electrically-driven metal-insulator transition. Due to the high-quality VO2 and the flexible device structure, the VO2/Pt-SiO2 can be widely used for large-scale integrated electronic control devices.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876