Полупроводниковый материал двуокиси ванадия (VO₂) благодаря узкой запрещённой зоне и обратимому переходу металл-изолятор (MIT) демонстрирует широкие перспективы применения в области ближнеинфракрасного фотодетектирования. В данной работе с помощью постоянного магнетронного напыления металлической ванадиевой мишени и последующего отжига успешно получены моноклинные VO₂ (M1) пленки на p-типе кремниевой подложки. Поверхность пленок имеет однородную и плотную зернистую структуру, при комнатной температуре VO₂ (M1) преимущественно ориентируется по низкоэнергетической плоскости (011), а при повышении температуры до 70 ℃ основным становится рутиловый VO₂ (R). Дополнительно был построен ближнеинфракрасный фотодетектор с метал-семикондуктор-металлической (MSM) структурой (Ag/VO₂/Ag). При смещении 1.5 В и освещении 980 нм данный прибор демонстрирует отличные фоточувствительные характеристики при комнатной температуре. При плотности мощности падающего света 0.07 mW/cm² пик интенсивности отклика и удельной чувствительности достигают 109.06 мА/Вт и 2.33×10¹⁰ Джонс соответственно, время нарастания и спада фотосигнала составляют 0.256 с и 0.427 с. Анализ температурной зависимости показал, что чувствительность в диапазоне температур 20~80 ℃ монотонно увеличивается с ростом температуры, что в основном связано с фазовым переходом M1→R VO₂, приводящим к увеличению концентрации носителей заряда. Кроме того, устройство сохраняет хорошую фоточувствительность в широком спектральном диапазоне 455~1100 нм.

постоянное магнетронное распыление;VO₂;метал-изолятор переход;ближний инфракрасный;фотодетектор