Полупроводниковый материал диоксид ванадия (VO₂) благодаря узкой запрещённой зоне и обратимому металл-изоляторному переходу (MIT) демонстрирует широкие перспективы применения в области ближнего инфракрасного фотодетектирования. В данной работе использовалось постоянное магнитное распыление металлической ванадиевой мишени с последующей термообработкой для успешного изготовления моноклинной фазы пленок VO₂ (M1) на p-типе кремниевой подложки. Поверхность имеет равномерную и плотную зернистую структуру. При комнатной температуре VO₂ (M1) ориентируется преимущественно вдоль низкоэнергетической плоскости (011), при повышении температуры до 70 ℃ основная фаза — массивный VO₂ (R). Далее была построена инфракрасная фотодетекторная структура металл-полу-проводник-металл (MSM) (Ag/VO₂/Ag). При смещении 1,5 В и освещении ближним инфракрасным светом 980 нм устройство демонстрирует превосходные фотоэлектрические характеристики при комнатной температуре. При плотности оптической мощности 0,07 мВт/см² чувствительность и удельная детектируемость достигают пиковых значений 109,06 мА/Вт и 2,33×10¹⁰ Джонс соответственно, время нарастания и спада светового отклика составляют 0,256 с и 0,427 с. Анализ температурных характеристик показывает, что чувствительность устройства в диапазоне температур 20~80 ℃ монотонно возрастает с повышением температуры, что связано с структурным переходом M1→R в VO₂ и увеличением концентрации носителей заряда. Кроме того, устройство сохраняет хорошие фотоотзывчивые характеристики в широком спектральном диапазоне 455~1100 нм.

постоянное магнитное распыление;VO₂;металлический-изоляторный переход;ближний инфракрасный свет;фотодетектор