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【2h】

Enhanced Phase Transition Properties of VO2 Thin Films on 6H-SiC (0001) Substrate Prepared by Pulsed Laser Deposition

机译：脉冲激光沉积制备6H-SiC（0001）衬底上VO2薄膜的增强的相变特性

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摘要

For growing high quality epitaxial VO2 thin films, the substrate with suitable lattice parameters is very important if considering the lattice matching. In addition, the thermal conductivity between the substrate and epitaxial film should be also considered. Interestingly, the c-plane of hexagonal 6H-SiC with high thermal conductivity has a similar lattice structure to the VO2 (010), which enables epitaxial growth of high quality VO2 films on 6H-SiC substrates. In the current study, we deposited VO2 thin films directly on 6H-SiC (0001) single-crystal substrates by pulsed laser deposition (PLD) and systematically investigated the crystal structures and surface morphologies of the films as the function of growth temperature and film thickness. With optimized conditions, the obtained epitaxial VO2 film showed pure monoclinic phase structure and excellent phase transition properties. Across the phase transition from monoclinic structure (M1) to tetragonal rutile structure (R), the VO2/6H-SiC (0001) film demonstrated a sharp resistance change up to five orders of magnitude and a narrow hysteresis width of only 3.3 °C.
机译：对于生长高质量的外延VO2薄膜，考虑晶格匹配，具有合适晶格参数的基板非常重要。另外，还应该考虑衬底和外延膜之间的热导率。有趣的是，具有高导热性的六方6H-SiC的c面具有与VO2（010）相似的晶格结构，从而可以在6H-SiC衬底上外延生长高质量的VO2薄膜。在当前的研究中，我们通过脉冲激光沉积（PLD）在6H-SiC（0001）单晶衬底上直接沉积VO2薄膜，并系统地研究了薄膜的晶体结构和表面形态随生长温度和薄膜厚度的变化。在最佳条件下，所得外延VO 2膜表现出纯的单斜晶相结构和优异的相变性能。在从单斜晶结构（M1）到四方金红石结构（R）的相变过程中，VO2 / 6H-SiC（0001）膜表现出高达5个数量级的急剧电阻变化和仅3.3°C的窄磁滞宽度。

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