Диэлектрическая спектроскопия и механизм фазового перехода полупроводник-металл в легированных пленках VO2:Ge и VO2:Mg
Ильинский А.В.1, Кастро Р.А.2, Пашкевич М.Э.3, Шадрин Е.Б.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: shadr.solid@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 26 ноября 2019 г.
В окончательной редакции: 5 декабря 2019 г.
Принята к печати: 5 декабря 2019 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
В интервале 0.1-106 Гц получены частотные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь, tgdelta(f), а также диаграммы Коулa-Коулa для пленок диоксида ванадия, легированных германием и магнием. Измерения проведены при различных температурах в интервале 173-373 K. При комнатной температуре для пленок VO2:Ge обнаружено появление на низких частотах дополнительного по отношению к нелегированным пленкам максимума на частотной зависимости tgdelta(f) и дополнительной полуокружности на диаграмме Коулa-Коулa. Для пленок VO2:Mg аналогичные дополнительные особенности диэлектрических спектров возникают на высоких частотах. Показано, что вид диаграмм Коулa-Коулa для всех пленок практически не зависит от температуры в указанном температурном интервале, тогда как частоты f0, соответствующие максимумам tgdelta(f), увеличиваются с ростом температуры. Для интерпретации данных диэлектрической спектроскопии предложена комбинированная эквивалентная электрическая схема образца пленки. Установлены механизмы воздействия примесей Ge и Mg на характеристики комплексного мотт-пайерлсовского фазового перехода полупроводник-металл. Ключевые слова: диоксид ванадия VO2, VO2:Ge, VO2:Mg, корреляционные эффекты, фазовый переход, диэлектрическая спектроскопия, электронная микроскопия.
- F. Kremer, A. Schonhals. Broadband dielectric spectroscopy (Springer, Berlin-Heidelberg, 2003)
- А.В. Ильинский, Р.А. Кастро, А.А. Кононов, М.Э. Пашкевич, И.О. Попова, Е.Б. Шадрин. Письма ЖТФ, 45 (11), 44 (2019)
- А.В. Ильинский, Р.А. Кастро, М.Э. Пашкевич, Е.Б. Шадрин. ЖТФ, 89 (12), 1884 (2019)
- А.В. Ильинский, О.Е. Квашенкина, Е.Б. Шадрин. ФТП, 46 (4), 439 (2012)
- И.Н. Гончарук, А.В. Ильинский, О.Е. Квашенкина, Е.Б. Шадрин. ФТТ, 55 (1), 147 (2013)
- A.V. Il'inskii, V.Y. Davydov, R.A. Kastro, O.E. Kvashenkina, M.E. Pashkevich, E.B. Shadrin. Tech. Phys. Lett., 39 (8), 705 (2013)
- А.В. Ильинский, М.Э. Пашкевич, Е.Б. Шадрин. НТВ СПбГПУ, ФMH, 10 (3), 9 (2017)
- Л.Т. Бугаенко, С.М. Рябых, А.Л. Бугаенко. Вестн. МГУ. Cер. 2, Химия, 46 (6), 363 (2008)
- W.W. Li, Q. Yu, J.R. Liang, K. Jiang, Z.G. Hu, J. Liu, H.D. Chen, J.H. Chu. Appl. Phys. Lett., 99, 241903 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3665626
- А.А. Бугаев, Б.П. Захарченя, Ф.А. Чудновский. Фазовый переход металл-полупроводник и его применение (Л., Наука, 1979)
- A.V. Ilinskiy, O.E. Kvashenkina, E.B. Shadrin. Smart Nanocomposites, 7 (1), 69 (2016)
- А.И. Волков, И.М. Жарский. Большой химический справочник (Современная шк., 2005). ISBN 985-6751-04-7
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
