Le matériau semi-conducteur dioxyde de vanadium (VO₂) présente une bande interdite étroite et une transition métal-isolant réversible (MIT), offrant de larges perspectives d'application dans le domaine de la détection photoélectrique proche infrarouge. Dans cet article, un procédé de pulvérisation magnétron DC avec une cible métallique en vanadium combiné à un traitement de recuit a permis de préparer avec succès un film VO₂ monoclinique (M1) sur un substrat en silicium de type p. Sa surface présente une structure granulaire uniforme et dense, avec une orientation préférentielle sur le plan à basse énergie (011) à température ambiante, tandis qu'à 70 ℃ la phase dominante est la phase rutile VO₂ (R). Un détecteur photoélectrique proche infrarouge à structure métal-semi-conducteur-métal (MSM) (Ag/VO₂/Ag) a été ensuite construit. Sous une polarisation de 1,5 V et une irradiation proche infrarouge à 980 nm, l’appareil montre d’excellentes performances 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 des pics de 109,06 mA/W et 2,33×10¹⁰ Jones respectivement, avec des temps de montée et de décroissance de la réponse optique de 0,256 s et 0,427 s. L’analyse des caractéristiques de variation thermique montre que la responsivité dans la plage de température de 20~80 ℃ augmente de manière monotone avec la température, principalement due à la transition de phase M1→R dans le VO₂ qui entraîne une augmentation de la concentration des porteurs de charge. De plus, l’appareil maintient de bonnes performances de réponse optique dans une large gamme spectrale de 455~1100 nm.

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