А. В. Ильинский, А. Р. Кастро, М. Э. Пашкевич, Е. Б. Шадрин, “Диэлектрическая спектроскопия и механизм фазового перехода полупроводник-металл в легированных пленках VO$_{2}$:Ge и VO$_{2}$:Mg”, Физика и техника полупроводников, 2020, том 54, выпуск 4,страницы 331

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Электронные свойства полупроводников

Диэлектрическая спектроскопия и механизм фазового перехода полупроводник-металл в легированных пленках VO$_{2}$:Ge и VO$_{2}$:Mg

А. В. Ильинский^a, А. Р. Кастро^b, М. Э. Пашкевич^c, Е. Б. Шадрин^a

^a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
^b Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, г. Санкт-Петербург
^c Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Аннотация: В интервале 0.1 – 10$^{6}$ Гц получены частотные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь, $\operatorname{tg}\delta(f)$, 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 VO$_{2}$:Ge обнаружено появление на низких частотах дополнительного по отношению к нелегированным пленкам максимума на частотной зависимости$\operatorname{tg}\delta(f)$ и дополнительной полуокружности на диаграмме Коулa–Коулa. Для пленок VO$_{2}$: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 $f_{0}$, соответствующие максимумам $\operatorname{tg}\delta(f)$, 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 VO$_{2}$, VO$_{2}$:Ge, VO$_{2}$:Mg, корреляционные эффекты, фазовый переход, диэлектрическая спектроскопия, электронная микроскопия.

Поступила в редакцию: 26.11.2019
Исправленный вариант: 05.12.2019
Принята в печать: 05.12.2019

DOI: 10.21883/FTP.2020.04.49136.9319