Структурно-фазовые характеристики пленок оксида ванадия

Abstract

Проведены исследования влияния параметров процесса нанесения и последующего отжига на структуру и фазовый состав пленок оксида ванадия (VOx). Пленки VOx наносились методом импульсного реактивного магнетронного распыления V мишени в Ar/O2 смеси газов и подвергались отжигу в атмосфере O2 при давлении 105 Па. Температура отжига изменялась от 100 до 450 °С. Время отжига варьировалось от 10 до 120 мин. Установлено, что при отжиге начальные процессы кристаллизации наблюдаются при температурах 250–275 °С. При этом, в зависимости от концентрации кислорода в процессе распыления, формируются поликристаллические пленки кубической или смешанной моноклинной/кубической кристаллической решеткой. При увеличении температуры отжига происходит переход от промежуточного оксида V4O9 к смешанной фазе VO2/VOx/V2O5 и далее к высшему оксиду V2O5 . При увеличении времени отжига формирование высшего оксида V2O5 наблюдается при более низких температурах и его концентрация увеличивается.

The article The influence of the parameters of the deposition and subsequent annealing on the structure and phase composition of vanadium oxide (VOx) films has been studied. VOx films were deposited by pulsed reactive magnetron sputtering of a V target in an Ar/O2 gas mixture and annealed in an O2 atmosphere at a pressure of 105 Pa. The temperature of the annealing varied from 100 to 450 °C. The time of the annealing varied from 10 to 120 min. It was found that during annealing, the initial crystallization processes are observed at temperatures of 250–275 °C. In this case, depending on the oxygen concentration during sputtering, polycrystalline films of a cubic or mixed monoclinic (cubic) crystal lattice are formed. As the temperature of the annealing rises, a transition occurs from the intermediate oxide V4O9 to the mixed phase VO2/VOx/V2O5 and then to the higher oxide V2O5. With an increase in the annealing time, the formation of the higher oxide V 2O5 is observed at lower temperatures and its concentration increases.