Le matériau semi-conducteur dioxyde de vanadium (VO₂) présente de larges perspectives d’application dans le domaine de la détection optoélectronique proche infrarouge grâce à sa bande interdite étroite et à sa transition métal-isolant réversible (MIT). Cet article utilise la pulvérisation cathodique DC sur une cible métallique en vanadium combinée à un traitement thermique pour préparer avec succès un film monoclinique VO₂ (M1) sur un substrat de silicium de type p, avec une surface présentant une structure granulaire uniforme et dense. À température ambiante, le VO₂ (M1) croît principalement orienté selon le plan d’énergie basse (011), et à 70 ℃, la phase dominante est la phase rutile VO₂ (R). Un détecteur photoélectrique infrarouge proche à structure métal-semi-conducteur-métal (MSM) (Ag/VO₂/Ag) a été assemblé. Sous une polarisation de 1,5 V et une illumination proche infrarouge de 980 nm, cet appareil montre une excellente performance de réponse photoélectrique à température ambiante. Lorsque la densité de puissance lumineuse incidente est de 0,07 mW/cm², la responsivité et la détectivité atteignent un pic respectivement de 109,06 mA/W et 2,33×10¹⁰ Jones, avec des temps de montée et de décroissance du signal photoélectrique de 0,256 s et 0,427 s. L’analyse des caractéristiques en fonction de la température indique que la responsivité de l’appareil dans la plage de 20~80 ℃ augmente de manière monotone avec la température, principalement due à la transition structurale M1→R du VO₂ et à l’augmentation de la concentration des porteurs de charge. De plus, l’appareil conserve de bonnes performances de réponse optique dans une large gamme spectrale de 455~1100 nm.

pulvérisation cathodique DC;VO₂;transition métal-isolant;proche infrarouge;détecteur photoélectrique