研究目的
研究四氯化钒（VCl4）作为新型原子层沉积（ALD）前驱体，在无需后退火工艺的条件下生长结晶态VO2薄膜的应用。
研究成果
该研究成功证明VCl4可作为新型原子层沉积（ALD）前驱体，在无需后退火工艺的情况下生长出结晶态VO2薄膜。通过变温拉曼光谱和方阻变化验证，这些VO2薄膜展现出显著的半导体-金属相变（SMT）特性。这为通过调控ALD工艺参数，利用VCl4直接生长多种结晶态钒氧化物开辟了新途径。
研究不足
该研究聚焦于使用VCl4作为ALD法制备VO2薄膜的前驱体，未探索其他钒氧化物或前驱体。工艺温度固定为350°C，这可能限制其对无法耐受高温的基材的适用性。
1：实验设计与方法选择：
采用ALD技术在350°C下以VCl4和H2O为前驱体，通过1000个反应循环在天然氧化硅覆盖的Si(100)衬底上生长VO2薄膜。
2：样品选择与数据来源：
衬底为天然氧化硅覆盖的Si(100)。
3：实验设备与材料清单：
ALD系统、X射线衍射仪(XRD)、高分辨扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(TEM)、高分辨X射线光电子能谱仪(XPS)、显微拉曼光谱仪、Keithley 2614B源表。
4：实验步骤与操作流程：
ALD过程包含八个步骤的气体注入序列，检测了VO2薄膜的晶体结构、表面形貌及化学成分。
5：数据分析方法：
采用XRD、SEM、TEM、XPS、拉曼光谱及电学测量进行数据分析。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D8 Advance Eco
Bruker
Examining the crystalline structures of the VO2 films
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high-resolution scanning electron microscope
SU8000
Hitachi
Observing the surface morphologies of the film
-
high-resolution transmission electron microscope
JEM-2100F
JEOL
Observing the cross-sectional microstructures of the VO2 films
-
SourceMeter
Keithley 2614B
Keithley
Measuring the temperature-dependent sheet resistance of the VO2 film
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high-resolution X-ray photoelectron spectrometer
Quantera SXM
ULVAC-PHI
Analyzing the chemical composition of the VO2 film
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micro Raman spectrometer
UniRAM II
Uninanotech
Examining the temperature-dependent Raman spectra of the VO2 film
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