Исследование фазового перехода металл-полупроводник в тонких пленках двуокиси ванадия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

2 8 ШОН 1393

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ СУМСКОЙ ФИЗИКО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ! ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 340.42;538.375

Игнатенко Виктория Михайловна

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА МЕТАЛЛ - ПОЛУПРОВОДНИК В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ ДБУСКИСИ ВАНАДИЯ.

Специальность 01.04.07 - Физика твердого тэлз

А В 110 РЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физика - юте^атячосхих ааук

СУМЫ -ХЗРЗ

Работа выполнена на кафедре общей и экспериментальной физии Сумсхото физико - технологического института.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ

доктор физико - математических наук, профессор А. И. Семененко

ОФФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

кандидат физико - математичес

наук, доцент С. И. Кшнякина

доктор физико - математических Пучковская Г.А.

доктор физико - математических профессор Федоренко А.И

Днепропетровский государстве! университет

Защита диссертации состоится 1393 г.

в час. . на заседании специалиэованного ученого совета

068.49.02 при Сумской физико - технологическом институте С 244С т. Сумы, ул. Римского - Корсакова, 2, гул. корпус ЭТ ).

Автореферат разослан

1993 г.

. Ученый секретарь сггецмалйзжровагного ссвега ханядот физико - матекатичасккт. наук

Я

А. Я. 4

СЕЕАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

В последнее время происходит интенсивное расширение теоретических и экспериментальных исследований в области изучения соотношения мезду металлическим и диэлектрическим состояниями в одном и тем же по химическому составу конденсированном веществе. Интерес к данной проблеме вызван перспектива.«® использования фазовых переходов металл - полупроводник в микроэлектронике, нелинейной оптике, лазерной технике и др. С этой точки зрения наиболее перспективней для практического применения фазозого перехода металл - полупрсводник является двуокись ванадии, поскольку в данном соединении это единственной фазовый переход такого рода, происходящий при температура около 70 "С. Для монокристаллов двуокиси ванадия установлено, что этот фановый переход является структурным и сопрозамается изменением кристаллической структуры от моноклинной в низкотемпературной фазе до структуры рутила в металлическом состоянии. Электропроводность при фазовом переходе увеличивается в 104 раз.

Несмотря на многочисленные исследования объемных образцов двуокиси ванадия, фазовый переход металл - полупроводник в тонких пленках двуокиси ваналия до последнего зремени практически не изучен. 3 имеющихся до настоящего времени исследованиях саойств двуокиси ванадия до и после фазового перехода, недостаточнее внимание уделялось исследованию окрестности фазового перехода собственно кинетике самого фазового перехода. Исследования тонки:: пленок двуокиси Еанадия были затруднены в связи с отсутствием методов изготовления опытных обрасцоз, выскочувстзигольнои аппаратуры для их исследований и методов рзечета оптических констант тонких поглощающих пленок на поглошаиаих подлодкам. Этс-препятствует использовании данного фазового перехода в технике ч

технология. Проведенные в настоящей работе экспериментальные исследования свойств тонких пленок двуокиси ванадия в инфракрасном и видимом диапазонах спектра расширяет круг изученных свойств фазового перехода металл - полупроводник, что в свою очередь раскрывает новые перспективы практического использования 'фазового перехода металл - полупроводник в тскких пленках двуокиси ванадия.

Целые настоящей работы является всестороннее экспериментальное исследование высокочувствительными спектральными методами тонких плевок двуокиси ванадия, изготовленных различными способами, с цельс обнаружения и изучения температфного фазового перехода металл - полупроводник. Выбор объекта ииследования связан, с одной стороны, с практическим отсутствием детальных исследований фазового перехода металл - полупроводник в тонких пленках двуокиси панадия, а с другой стороны, с вог¡/озшостью быстрой практической реализацией выявлении:: свойств двуокиси ванадия. Кроме того, стояла задача исследовать возможность применения для изучения фазового перехода полупроводник - металл в тонких пленках двуокиси ванадия одного из самых современных методов диагностики поверхности - метода Ж спектроскопии поверхностны;: электромагнитных волн.

Научная новизна работы состоит в том, что использование вышеуказанных методов исследования ьыбр~нных объектов позволил:; впервые получить следующие нозые результаты:

ь температурном интервале ?.0 - 11СГС получены спектры ИК отражения п-тенок V0„ Ca для прозрачных образцов и пропускания) ь области частот SOG - 50С0 см""'- М°тодоч- дисперсионного анализа проведено их сравнение с расчетным:- спектрами. в результате че-го ь токкех-пленках двуокиси ванадия было установлено наличие фазового перехода металл - полупроводник в и выявлен его растянуты? по

- э -

температуре характер. Измеренная ширина фазового перехода лосядка

10°.

исследована кинетика фазового перехода металл - полупроводник. Выявлен характер изменения оптических постоянных, как ь видимо:/, так и в инфракрасном диапазонах спектра в процессе фазового перехода. В результате обнаружен гистерезис оптических свойств тонких пленок двуокиси ванадия з окрестности фазового перехода. Ширина гистерезиса на различных обе зцэх составляет от 3 до 1?." г.с температуре. Наличие гистерезиса свидетельствует о доменном характере данного фазового перехода. В процессе фазового перехода обнаружено аномально большое увеличение толщины окисной пленки по сравнение с объемными образцами.

использование для исследований фазового перехода металл -полупроводник в тонких пленках двуокиси ванадия Ж спектроскопии поверхностных электромагнитных волн позволило установить перспективность и ьысоксинфсрмативность данного метода для исследований подобных объектов

на основании полученных экспериментально результатов исследований монокристаллических пленок двуокиси ванадия на сапфировых подлодках предложено их использование в качестве зеркал С в Ж диапазоне), коэффициент отражения которых может регулироваться температурой, а такте з качестве термочувствительного элемента теплового селе для контроля технологических процессов.

Научные положения, зыносимые ка защиту.

1. По спектрам ИК отражения б области "остэточтг: Л'/чэй" экспериментально установленное наличие фазового перехода металл -полупроводник в тонких пленках дзуокле;: вачаяия к (»го £йкп'язутн2 по температуре характер.

2. Наличие гистерезиса оптических свойств в выбранных объектах.

3. Аномальное по сравнению с объемными образцами- увеличение толщины тонких пленок двуокиси ванадия при фазовом переходе металл - полупроводник.

4. Характер изменения толщины окисной пленки и ее химического состава при термическом окислении образцов химически чистого ванадия и выбранннй режим окисления с целью получения пленок двуокиси ванадия.

Практическая ценность.

Полученные в диссертации результаты расширяют круг экспериментальных исследований структурного фазового перехота в опытных образцах в видимом и инфракрасном диапазонах спектра, уточняют научные представления представления о характере фазового перехода металл - полупроводник в тонких пленках двуокиси ванадия.Проведенные экспериментальные исследования даст возможность, прогнозировать оптические свойства тонких пленок двуокиси ванадия на различных подложках, характер изменения их свойств пру. фазовом переходе металл - полупроводник. Это может позвотать создать и оптимизировать параметры оптического зеркала, коэффициент отражения которого в Ш области зависит от температуры Кроме того, тонкие г.ленк.. дзу окиси ванадия на прозрачных подлогннх ьюгут слузгшъ в качестве термочувствительного элемента теплового реле используемого для контроля технологических процессов, в устройствах для сигнализации о похарах з т. п.

аппройсцит работы.

ОсковЕые результата -работы докладывались и обсуиалиоь на на \7Л Ст. Одесса, сентябрь 19?? г. IX Сг. Теркополь, гтлэель 1333

г.), XI С г. Харьков, май 1993 г.) республиканских школах -семинарах "Спектроскопия молекул и кристаллов", X международной школе - семинаре "Спектроскопия молекул и кристаллов" (.г. Сумы, апрель 1991 г.), а также докладывались на научных семинарах з институте спектроскопии СИСАИ) и физическом институте им. Лебедева СФИАН) АН России.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы з 3 печатных работах, перечень которых приведен в конца автореферата.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, зак^-чени* списка литературы из 96 наименований. Диссертация содержит 125 страниц, в том числе 32 рисунка, И таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, кратко изложено содержание работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава "Исследование фазовых переходов металл полупроводник различными методами" содержит литературный обэср основных сведений о фазовых переходах металл - изолятор, а также о методах исследования структурного фазового перехода пс,т/проводник - металл, применяемых ранее для изучения образцов доли- л монокристаллическогс оксида ванади.ч,

3 параграфе 1. описаны свойства фазового перезола металл -неметалл, указаны методы исследования таких обьег-тов. ¿о йт^ран параграфе рассмотрены вопросы, связанные с фазсиюаг первяод'Ш. металл - полупроводник ь сг.едкнензях '¡.¿реходкыя мэталяп^ ' даете,ч1 их классификация и приводятся результаты ■, эяотёрячектадьнк*:

исследований. Третий параграф данной главы посвящен оптическим методам исследования фазового перехода металл - полупроводник в nono- и полукристаллических образцах двуокиси -ванадия. В заключение Сформулированы цель и задачи исследования.

fio_второй глазе "Методики эксперимента" описань' методики

эксперимента СМетоды Фурье - спектроскопии, ИК' спектросопии поверхностных электромагнитных волн СПЭВЗ, а также метода эллкпсометрии;, которые . • использовались • при проведении экспериментов в данной работе. В первом разделе второй главы описан метод нулевой эллипсометрии отражения, с помощью которого изучались оптические свойства тонких пле; ж двуокиси ванадия при фазовом переходе металл - полупроводник в видимом диапазоне спектра. Этот метод позволяет неразрушающим способом опре-елять оптические постоянные поглощающих пленок на поглощающих подложках. В данном разделе представлена схем^ экспериментальной установки, а также изложены оригинальные методы сасчета оптических параметров -опытных образцов ь предположении модели однородной поглощающей пленки на однородной поглощающей подложке.

_ Бо втором параграфе второй гяаЕЫ ' описан одич из наиболее современных методов исследования ■ поверхностных' свойств конденсированного вещества - метод ПК спектроскопии поверхностных электромагнитных волк СПЗВ). Данный метод позволяет определять действительную и комплекснуг части диэлс.л-ричесяой проницаемости вейества е инфракрасном диапазоне спектра. Представлена принципиальная схема экспериментальной установки, действие которой основало на анализе характеристик объемных волн. Для исследования фазового . г.эр^хода кеталл - ' нелупроъсдкик этот метод был использован стгарвьте и оказался очень эффективным.

Ь третьеtt разделе описан метод отражательно - абсорбционной сзектр-асксжш Г С АС фур ье - сгдкгроскопшО, которая осуществлялась

с помоаыз двухзеркальной приставки к фурье -• спектрометру

М1сЬе1зоп 110 (фирма ВОМЕЮ, обеспечивающей скользящее падение

к

света на образец под углом 88°. Метод ОАС позволил получить спектры отражения опытных образцов в ИК диапазоне спектра . в области "остаточных" лучей. Приведена принципиальная схема фурье -спектрометра, а также описан принцип действия экспериментальной установки. Отмечается высокая чувствительность фурье спектрометра используемого в данной работе. Так, чувствительность по частоте составляет 0,1 с.м"', а по измерению коэффициента отражения 0,01.

В третьей главе "Эллипсометрия фазозого перехода металл полупроводник в тонких пленках' двуокиси ванадия " представлены результаты экспериментальных исследований тонких пленок двуокиси ванадия, полученных различными способами. В первом параграфе третьей главы приведены результаты эллипсометрических исследований тонких пленок двуокиси ванадия, полученных термическим окислением ванадия, нанесенного методом электронно - .лучевой эпитаксли на стекляные псдложки. В интервале температур 20 - 110°С были получены, термические зависимости эллипсометрических параметре: -¡> и Д . В предположении однородной одослойной модели Сметод расчета изложен во втором параграфе) определены оптические постоянные тонких пленок двуокиси ванадия, а также их изменение в процессе фазового перехода полупроводник - ' металл. Отмечается гистерезис оптических свойств, ширина которого составляет 7 - 10° С.

3 третьем разделе третьей главы представлены результаты эллипсометрических исследований тонких пленок дьуокгс» вангдия, полученных. термическим окислением . мело- к пзлпкристгллмгесклх образцов химически чистого ванадия. Изучена кинетика окислзний ванадия, выбран оптимальный рехии окисления, позволяла нъпучлтъ практически .беэпримесяые пленки двуокиси ванадия. в интервала

толщин от 200 до 1400 нм. В спектрах отражения таких пленок отсутствуют линии поглощения соответствующие другим окислам Еанаднк (кроме незначительных примесей аморфного окисла V05). Произведен расчет оптических постоянных пленок и получены их термические зависимости б процессе фазового перехода. 0р'гикальный vercд расчета изложен в четвертом параграфе.

В пятом параграфе третьей главы представлены результаты анализа зллипсоме~оических исследований кинетики фазового перехода полупроводник - металл в тонких пленках .двуокиси ванадия на ванадиевых поли- и монокристаллических подложках. Расчитана величина диэлектрической проницаемости дс фазового перехода U = 8

- i 1.59 - для пленки двуокиси ванадия на монокристалле и с = 7.64

- i 2.Я - для окисной пленки на поликристаллической подпола 0 и после С г = 4.S - i 2.0 - для монокристалла с окисной пленкой и с = •4.5 - i 3.4 - для окисла на полукристаллическом образце) фазового перехода. Обнаружено значительное (.порядка 5 - 6/0 увеличение толщины окисной пленки яри фазовом переходе, что намного превышает увеличение толщины объемных образцов (на 0.2 - 0.5%). В предположении однородной однослойной модели расчитаны коэффициенты преломления я поглощения тонких пленок двуокиси ванадия на поли- и неяокрксталлических ванадиевых подложках, fia рис. 1 представлены термические зависимости коэффициентов'преломления и.поглощения для пленки.двуокиси ванади? топашной 35'ни, «з рисунков видно, что исследуемый фазовый'переход в'выбранных объектах является размытым по температуре/с. иириной .'перехода порядка 10°. В окрестности Íúso2oro пергхода йаблпдается- гкстерезиг оптических сеойств. По . в?г.2члкам ■ коэффициента« •преломления.' • а поглощения раечкгак . коэффициент отраяеквд тонких 'пл'екок' 'Друслаюя ванадия в видимо)« гказазочг,' ■ Он составляет приблизительно 42 -44% и остается ййрзиэнкык' 2 npo'avcci! фаэовйго перехода полупроводник - металл ь

пределах чувствительности эксперимента.

В четвертой главе "Исследование фазового перехода полупроводник - металл в тонких пленках двуокиси ванадия в ИК области спектра" представлены результаты экспериментальных исследований тонких пленок двуокиси ванадия в ИК диапазоне спектра методами отражательно абсорбционной спектроскопии С ОАС) и спектроскопии поверхностных электромагнитных волн (ПЭЕ). В первом параграфе этой главы изложены результаты исследования методом ОАО ипытных образцов изученных ранее в видимом диапазоне Сгл.III). Изменение "емпературы опытного образца проводилось с помощью специально сконструированной печки. Температура образца контролировалась с помощью термопары медь - константан, закрепленной на поверхности исследуемого образца. Падающее на образец излучение было поляризовано в плоскости падения. Получены спектры отражения в области 400 - 5000 см"1. Интерес представляет часть спектра в области полосы поглощения двуокиси ванадия ( и=800см"'). На рис. 2а представлены спектры отражения Д"я нескольких значений температурь. образца поликристаллического ванадия с окистой пленкой толщиной 125 нм. Видно, что интенсивность полосы поглощения, присутствующей в спектр ИК отражения двуокиси ванадия в низкотемпературной фазе, при нагреве образца постепенно уменьшается. Выше температуры. 55° С данная полоса поглощения исчезает. Это' свидетельствует о то*, что исследуемая окисная пленка из полупроводниковой фазы переходит в металлическую. В спектрах некоторых образцов наблюдается полоса v = 1050 см*1, которая принадлежит окислу .. Vz05, также присутствующему з небольшом количестве . в окисной пленке. Интенсивность этой полосы поглощения яе изменяется с изменением температуры. По экспериментальном спектра)» построена зависимость интенсивности полосы поглощения от температурь» образцов (рис. 26).

П

и' 16

ч-> ч о чг-

0.5

\ / \ О

А

« - Еггрез

„, < - сглвудше \ / 21 -1- мл •

' х]

дЧ

2.1 23

а.з

1-(Г-

25 50 50 60 Т,° С

Рис. 1. Термическая зависимость: коэффициента преломления (п) (поглощения (к)) тонкой пленки двуокиси ванадия (¿=33 нм). х = 632,8 нм.

-- |— - -

К-Р.

V X I

55

а 1_ ж

Рис. 2. а - Спектры отражения пленки \'0 (с1 = 129 нм) на поликристаллическоЗ подложке для разных температур: 1 - 33", 2 - 52°, 3 - 55°, 4 - 58% 5 - 60°;

Рис.2.6 - Температурные зависимости интенсивности полосы поглощения в спектрах отражения ванадиевых образцов с пленкой VOг : 1 - моно- (с! = 134 нм) и 2 - поликристалла (сЗ ~ 123 нм). о - нагрег, • - охлаждение.

Наблюдается гистерезис со смещением температуры перехода полупроводник - металл в окисной пленке около 10°. & анализа спектров, представленных на рис. 2а следует, что изменение

коэффициента отражения в процессе фазового перехода четко

«

прослеживается только в полосе поглощения двуокиси ванадия. При удалении от этой полосы в пределах точности эксперимента изменение коэффициента отра-эния не наблюдается.■

Во втором параграфе четвертой главы представлены результаты исследования тонких пленок двуокиси ванадия методом фазовой спектроскопии ПЭВ. С помощью данного метода были определены оптические постоянные тонких пленок двуокиси ванадия вне полосч поглощения на частоте генерации СО - лазера С и = 943 см"1). Поверхностная электромагнитная волна Споверхностный поляритон) возбуждалась на поверхности исследуемого образца излучением С02~ лазера, сфокусированным на щель между образцом и лезвием Срис. 3). ПЭВ доходит до края образца и излучается, при этом наблюдается интерференция этого излучения и излучения, которое проходит по* лезвием. По положениям интерференционных максимумов можно определить разнос ь величин волновых векторов объёмного излучения и ПЗВ С 1?е п^. Изучено угасание поверхностного поляриТона при .¿го распространении вдоль поверхности опытного образца и определена действительная часть эффективного показателя преломления ПЭВ. Это позволило определить оптические постоянные исследуемых образцов на частоте генерации С0г-лазера Си - 943 си'1). Получены интерференционные кривые для различных температур образца поликристаллического ванадия с окисной пленкой. По кривим была определена величина Ке п Срчс. За). Из рис. За видно, что при фазовом переходе в тонкой пленке наблюдается гистерезис оптических свойств двуокиси ьанадид. Используя значения оптических постоянных ванадия, измеренных дс. окисления, расчитано изменение

диэлектрической проницаемости окисной пленки при фазовом переходе вне полосы полощения СО 2-л аз ера на частоте и = 943 см"'. Результаты расчетов представлены на рис. 3d. Толщины окисных пленок определялись с помощью метода эллипсометрии в' видимом диапазоне С\ = 632.8 нм) и по расчетным спектрам. Исследованы пленки в интервале 30 - 135 нм.

В третьем параграфе анализируются результаты экспериментальных исследований пленок двуокиси ванадия методами отражательно абсорбционной спектроскопии СОАС) и спектроскопии поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ). Для расчета экспериментальных спектров Ж отражения использованы оптические постоянные монокристалла ванадия, приведенные в работе (Barker A.S., Jr., Verleur H.W., Guggenheim H. J.//Phys. Rev. Lett. 1966. V.17.N 26. P. 1286.), которые затем варьировались с помощью метода дисперсионного анализа цо совпадения экспериментального и расчетного спектров. Для этого оказалось достаточно изменить параметры третьего осцилятора с и = 600, Акр - 4,8 i i - 0,074 до 7 = 0,173. Определенная эллипсометрически и по расчетному спектру толщина пленки двуокиси ванадия затем использовалась при расчетах диэлектрических постоянных по ПЭВ-измерениям. Действительная часть диэлектрической проницаемости, найденная с помощью метода фазовой спектроскопии ПЭВ на частоте генерации СО,,- лазера оказалась равной 30 ± 2, причем значение этой величины одинаково для пленок различной толщины как на монокристаллической, так и на поликристаллической подложках.

Ниже температуры фазового перехода спектр отражения V0 является ког -бательным спектром характерным для диэлектрика . Выше этой температуры структура ■ спектра отражения постепенно изменяется, исчезает полоса поглощения ¿> = 800 см"\ что i зкдетельствует; о постепенной металлизации пленки двуокиси

^с. 3. Температурная зависимость: а - эффективного показателя трелсмления ПЭВ на поликристалле с пленкой двуокиси ванадия ^ = 80 ни) ; б - действительной части диэлектрической фоницаекости пленки на частоте 943 с«"1 при фазовом переходе: о-нагрев, »-охлаждение.

¡анадия. Согласно ПЭВ-измерениям пленка двуокиси ванадия в ¡изкстемпературной фазе является диэлектриком с большим юлогительным значением диэлектрической проницаемости с. При ■емперату,;- выше фазового перехода величина диэлектрической :роницаемости регко уменьшается, что свидетельствует о наличии у сследуемсго объекта металлически:: свсйстр. В Ексокотемпературыгй чэе пленка двуокиси «ачадия является "ллсхим" кегталлом с мзлой лектропровсднсстьп.

В четвертом параграфе данной главы представлены результаты экспериментальных исследований тонких монокристаллических пленок двуокиси ванадия на сапфире СА1.рз) с помощью метода отражательно абсорбционной спектроскопии СОАС). Такое исследование ставит своей целью выяснение кинетики фазового перехода металл - полупроводник в тонких монокристаллических пленках двуокиси ванадия. В поляризованном свете в области 500 - 3000 см'1 получены экспериментальные ■спектры отражения и пропускания опытных образцов. По экспериментальным спектрам на разных

частотах построены термические зависимости коэффициента отражения (пропускания). Определены толщины монокристаллических пленок двуокиси ванадия (120 - 135 нм). Отмечается наличие узкого гистерезиса (3 - 4°) оптических свойств. Фазовый переход сказывается растянутым по температуре, при этом ширина перехода составляет около 10°, как и для пленок двуокиси ванадия, полученных термическим способом на поли- и монокристаллических подложках химически чистого ванадия.

OChuBHbE РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

В диссертации: .

1. Определен растянутый по температуре характер фазового перехода полупроводник - металл в выбранных объектах исследования на основе анализа:

.а) впервые полученных методом отражательно абсорбцис ной спектроскопии (ОАО) спектров Ж отражения тонких пленок двускси ванадия на мсно- и поликристаллических ванадиевых подложка.:;

b) спектров Ж отражения и пропускания тонких монокристаллических пленок двуокиси ванадия на сапфировых подложках;

c) определенных методом Ж спектроскопии поверхностных

электромагнитных волн СПЭВ) термических зависимостей оптических постоянных тонких пленок двуокиси ванадия на моно- и поликристаллических ванадиевых подлогках вне полосы поглощения на частоте генерации С0„- лазера Cv = 943 см'1);

с) исследований опытных образцов в видимом диапазоне методом элипсометрии.

Определенная ширина перехода составляет порядка 20°.

2. Установлено наличие гистерезиса оптических свойств тонких ' лэнок двуокиси ванадия в области фазового перехода металл -полупроводник. Одним из возможных объясне- !й наблюдаемого гистерезиса есть нессиметричность процесса возникновения доменов металлической фазы вс время фазового перехода полупроводник -металл, процессу возникновения зародышей полупроводниковой фазы при фазовом переходе металл - полупроводник в тонких пленках двуокиси ванадия. Ширина гистерезиса в наших исследованиях составила от 3° для монокристаллической пленки двуокиси ьанадия на сапфире до 10 - 12° для окисньтх пленок на моно- и поликристаллических ванадиевых подложках. Эллипссметрические исследования в видимом диапазоне подтверждают полученные результаты.

3. Выявлено в результате ..ллипсометрических исследований в видимом диапазоне спектра С* = 532,3 им) аномальное увеличение толщины тонких пленок двуокиси ванадия при фазовом переход- металл - полупроводник на 5 - 6 'Л. Это значительно С в 20 -25 раз.1 превышает аналогичные изменения в объемных образцах двуокиси ванадия. Такое "аномальное" изменение толщины пленок при фазовом переходе объяснимо луч;чей когезией тер.'хически выращенных сксиаэв.

4. Определен оптимальный режим окисления ванадия с целью получения пленок двуокиси ванадия. В результате изучения кинетики окисления ванадия обнаружено, что линейное увеличение толшг-ы

окисной пленки наблюдается до толщины порядка 150 нм. При дальнейшем окислении увеличение толщины оксида замедляется, начинает изменяться его химический состав, пленка обогащается кислородом. В спектрах Ж отражения таких образцов исчезает полоса поглощения соответствующая двуокиси ванадия С800 см"') и появляется полоса С1000 см"') поглощения V20s, неисчезающая при изменении температуры.

5. На основе исследований фазового перехода в тонких пленках двуокиси ванадия на прозрачных подлогосах предлагается практическое применение выбранных объектов для создания ИК зеркал, коэффициент отражения которых можно регулировать изменением температуры, термочувствительного элемента теплового реле,используемого для контроля технологического цикла или в устройсвах для сигнализации о пожарной опасности.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах;

1. Алиева Е. В., Игнатенко В. М. , Кшнякина С, И., Яковлев В. А. Инфракрасная спектроскопия окрестности фазового перехода в тонких пленках диоксида ванадия.- Поверхность, 1992, N 9, с.52-35.

2. Игнатенко В.М., Кшнякина С. И., Яковлев В. А. Влияние температуры на спектр Ж отражения монокристаллической пленки двуокиси ванадия на сапфире. - в cd. "Современные проблемы прикладной физики".К. :УМК ВО, 1992, с. 179-183.

3. Игнатенко В. М., Кшнякина С. И. Исследование фазового перехода металл-полупроводник в тонких пленках двуоксида ванадия методом оллипсометрии. - в сб. "Современные проблемы прикладной физики". К.: У"К ВО, 1992, с. 183-187.

4 Кшнякина С. И., Игнатенко В.М. Гистерезис оптических свойств диоксида ванадия вблизи точки фазового перехода металл -г"шупроводник.-- в сб. "Оптическая спектроскопия". -К.: ИФ АЯУ, 19S3,

- Ч.И. -С.87 - 89.

5. Игнатенко В. М. , Кшнякина С. И. Исследование тонких пленок двуокиси вэчадия методом йоверхнсстаых электромагнитных волн. - Научно - техническая конференция преподавателей, сотрудников и студентов СФТИ: Тезисы докладов. - Суш, 1993. -С. 121.

6. Игнатенко В. М., Кшнякина С. И. Исследование фазового перехода металл - полупроводник в тонких пленках двуокиси ванадия методом спектроскопии ПЭВ. - XI республиканская школа - семинар "Спектроскопия молекул и кристаллов": Тезисы докладов.

К. „■ 1993. - С. 149.

7. Кшнякина С. И. , Игнатенко В. М. Исследование оптических свойств двуокиси ванадия методом эллипсометрт,и. - принято к печати в УФЖ:

8. Игнатенко В. М., Кшнякина С. И.. Яковлев В.А.' ИК спектроскопия окрестности фазового перехода полупроводник - металл в монокристаллической пленке двуокиси ванадия на сапфире, принято к печати в УФЖ.