Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 27 (2), P. 136-150 (2024).
Варіювання температури фазового переходу метал-ізолятор у VO2: огляд деяких можливих варіантів реалізації
Анотація.
В основі величезного інтересу до VO2, який стимулював велику кількість досліджень і публікацій в останні десятиліття, є фазовий перехід метал-ізолятор, який реалізується в ньому при Т = 68 °С із зміною низькотемпературної напівпровідникової моноклінної фази у високотемпературну металічну фазу зі структурою рутилу. Незважаючи на дискусію, яка триває до сьогодні, про фізичний механізм переходу, той факт, що він супроводжується радикальними швидкими змінами електричних та оптичних характеристик матеріалу на декілька порядків свідчить про реальні можливості його використання у вирішенні широкого переліку практичних проблем у оптиці, оптоелектроніці і сенсорній техніці. На сьогодні є вже немало свідчень реалізації з VO2 таких задач. При цьому став очевидним той факт, що реалізація вирішення таких практичних задач набагато розширилася б та спростилася при можливості управління температурою фазового переходу, в першу чергу, її пониженні до кімнатної температури. Це стало предметом численних досліджень і багатьох десятків публікацій. Як основні можливі фактори впливу на температуру переходу досліджуються механічні напруження в ґратці VO2, роль кисневих вакансій, концентрація вільних носіїв заряду, що регулюється домішковим легуванням або імплантуванням низькотемпературної напівпровідникової фази VO2, та ще ряд інших шляхів. Співставленню деяких із цих шляхів і присвячено цей огляд. У першу чергу обговорюються варіанти декількох найбільш ефективних варіантів впливу на температуру переходу із збереженням при цьому суттєвої зміни модуляційних характеристик VO2.
Ключові слова:оксид ванадію, фазовий перехід метал-ізолятор (МІП), температура МІП, напруження, кисневі вакансії, легування. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
|