Münster 1997 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 33: Postersitzung

DS 33.9: Poster

Tuesday, March 18, 1997, 16:15–17:45, Aula

Epitaktische V₂O₃ Schichten: Ein Material für die Anwendung in Infrarotschaltern? — •S. Grigoriev, H. Schuler und S. Horn — Institut für Physik, Uni Augsburg, Memminger Str. 6, 86159 Augsburg

V₂O₃ zeigt bei einer Temperatur von ca. 150K einen Metall-Isolator-Übergang, (MIT) wobei die optische Bandlücke in der isolierenden Phase etwa 0.8eV breit ist. Diese Eigenschaft läßt dünne V₂O₃ Schichten als Schaltelemente im Infraroten geeignet erscheinen. Mit Hilfe elektronischer Transportmessungen, Infrarotspektroskopie, AFM und Röntgendiffraktion wurden systematische Untersuchungen zum Schichtwachstum durchgeführt. Epitaktische V₂O₃ Schichten wurden mittels reaktivem Elektronenstrahlverdampfen auf c-Achsen orientierten Saphiren hergestellt. Im Vergleich zum Einkristall zeigen epitaktische Schichten eine Verbreiterung des MIT-Bereichs aufgrund von Fehlstellen und Spannungen, die sich auf Schicht-Substrat Wechselwirkungen zurückführen lassen. Den größten Einfluß auf die Breite des MIT hat die Wachstumstemperatur. Hochwertige Proben konnten nur in einem relativ schmalen Temperaturbereich um 600^oC hergestellt werden, während der Einfluß des Sauerstoffdrucks im Bereich von 10⁻⁷ bis 10⁻⁵mbar relativ gering ist. Ebenso verbessert die Einführung von Cr₂O₃ Pufferschichten die Schichtqualität durch eine Verringerung der Gitterfehlanpassung von Schicht und Substrat. Qualitativ gute V₂O₃ Schichten zeigen Übergangsbreiten bis hinunter zu 5K, Widerstandsänderungen am MIT bis zu 5 Größenordnungen und Änderungen in der Infrarottransmission von 10 auf 80%.