Оптичні властивості плівок оксиду ванадію

Автори І.Є. Матяш , І.А. Мінайлова , О.Й. Гудименко , Т.М. Сабов, О.В. Дубіковський, О.В. Косуля, О.А. Кульбачинський, П.М. Литвин
Приналежність

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова, Національна академія наук України, просп. Науки 41, 03028 Київ, Україна

Е-mail irinaminailova125@gmail.com
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 6
Дати Одержано 10 вересня 2023; у відредагованій формі 17 грудня 2023; опубліковано online 27 грудня 2023
Посилання І.Є. Матяш, І.А. Мінайлова, О.Й. Гудименко та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 6, 06008 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(6).06008
PACS Number(s) 42.25.Ja, 42.68.Ay
Ключові слова Метод модуляційної поляриметрії, Поляризація (27) , Тонкі плівки VO2, Оптичні властивості (26) , Коефіцієнт відбивання.
Анотація

Як типовий корельований електронний матеріал, діоксид ванадію VO2 демонструє перехід метал-діелектрик при відносно низькій температурі. При нагріванні відбувається перехід від діелектричної моноклінної фази до металевої тетрагональної фази (структура рутилу) з перегрупуванням іонів ванадію вздовж осі моноклінної гратки. Зміна фази відповідає колосальному падінню питомого опору більш ніж на чотири порядки, а також іншим змінам властивостей, які можуть бути оборотними через природний процес охолодження. Таким чином, VO2 привернув велику увагу при його застосуванні у високочутливих розумних пристроях, які можуть різко реагувати на різноманітні зовнішні впливи. В останні роки швидкий прогрес у виробництві та модуляції властивостей VO2 значно полегшив його застосування в багатьох аспектах, таких як термічне зондування, термохроміка, електроніка та механіка з множинним відгуком.

Методом модуляційної поляриметрії досліджено оптичні властивості тонких плівок діоксиду ванадію. Для осадження тонкої плівки VO2 використовувався двоетапний метод. Плівки VO2 вирощували на підкладках з кварцового скла шляхом магнетронного розпилення мішені VO2 з подальшим термічним відпалом. Плівки мали різні модифікації складу, структури, морфології та оптичних властивостей, зумовлені технологією виготовлення. У роботі було виміряно кутові залежності коефіцієнтів відбивання електромагнітного випромінювання s- і p- поляризацій і їх різницю для різних довжин хвиль. Поляризаційні характеристики були змодельовані за допомогою матричного перетворення формул Френеля. Значення показників заломлення та поглинання плівок були отримані з умови найкращого узгодження між експериментом і математичним моделюванням. Як стандартні аналітичні методи використовували атомно-силовий мікроскоп і рентгенівський дифракційний аналіз.

Перелік посилань