硅基二氧化钒相变薄膜电学特性研究

本文以原子层沉积超薄氧化铝(Al2O3)为过渡层,采用射频反应磁控溅射法在硅半导体基片上制备了颗粒致密并具有(011)择优取向的二氧化钒(VO2)薄膜.该薄膜具有显著的绝缘体—金属相变特性,相变电阻变化超过3个数量级,热滞回线宽度约为6°C.基于VO2薄膜构建了平面二端器件并测试了不同温度下I-V曲线,观测到超过2个数量级的电流跃迁幅度,显示了优越的电致相变特性.室温下电致相变阈值电压为8.6V,电致相变弛豫电压宽度约0.1 V.随着温度升高到60°C,其电致相变所需要的阈值电压减小到2.7 V.本实验制备的VO2薄膜在光电存储、开关、太赫兹调控器件中具有广泛的应用价值.