Vanadyum oksit ince film akıllı malzemelerin üretim sürecinin elektriksel-yapısal özellik ilişkisine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, SiO2 ve Si3N4 alttaş üzerinde farklı görev döngüsü değerlerinde üretilen Vanadyum Oksit (VOx) ince filmlerin elektriksel ve yapısal özelliklerine odaklanılmıştır. VOx ince filmleri vurmalı DC reaktif magnetron sıçratma tekniği ile üretilmiştir. Elektriksel ölçümler dört nokta iğne (FPP) tekniği ve yapısal karakterizasyon belirlemesi Raman spektroskopik ölçümleriyle gerçekleştirilmiştir. Üretilen VOx ince filmlerin hepsinde direnç sıcaklık katsayısı (TCR) negatif değere sahiptir. Direnç sıcaklık katsayısının negatif olması VOx ince filmlerinin yarıiletken özelliğine işaret eder. Hem SiO2 hem de Si3N4 alttaşlı VOx ince filmlerinin görev döngüsü değeri artarken oda sıcaklığındaki levha direnci değerinin azaldığı gözlenmiştir. %30 ve %32,5 görev döngüsü değerli malzemelerin en düşük elektriksel levha direncine sahip olduğu görülmüştür. Isıtma sürecinde tüm numuneler için aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Elde edilen aktivasyon enerjisi değerleri, VOx numunelerinin elektriksel iletkenliğin sıcaklık artışı ile artmasını açıklamaktadır. Raman spektroskopik ölçümleri oda sıcaklığında bütün VOx ince film numuneleri için gerçekleştirilmiştir. SiO2 ve Si3N4 alttaş üzerinde üretilen tüm ince filmlerde VO2, V2O5 ve V6O13 fazları karışık olarak gözlenmiştir. Bunun yanı sıra, bazı görev döngüsü değerleri için VOx ince film numunelerinde V2O3 fazı da tespit edilmiştir. Sonuç itibariyle, VOx ince filmlerin karışık fazlı ve yarı iletken özelliğe sahip olduğu belirlenmiştir.