射频磁控溅射纳米二氧化钒薄膜的电致相变特性

摘要

采用射频磁控溅射方法和热处理工艺制备了二氧化钒(VO2)薄膜,并制作了金属钨/VO2/金属钨三明治结构,通过改变金属钨/VO2/金属钨三明治结构中VO2薄膜与金属钨电极的接触面积,研究了VO2薄膜的电致相变特性.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针和半导体参数测试仪对VO2薄膜的结晶取向、表面形貌、方块电阻和I-V特性进行了测试.实验结果表明,所制备的VO2薄膜为具有热致相变特性的单一组分VO2纳米薄膜,在热激励下,薄膜的方块电阻相变幅度达到2个数量级;在电压的激励下,VO2薄膜与金属钨的接触面积为12μm×12μm时,电流发生跳变的阈值电压为9.4 V,随着接触面积的减小,阈值电压也逐渐降低.