Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Казакова, Елена Лионовна

• Казакова, Елена Лионовна
• кандидат физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Казакова, Елена Лионовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОКСИДЫ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ФАЗЫ ВНЕДРЕНИЯ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Физико-химические свойства соединений переходных металлов.

1.1.1. Электронное строение и физические свойства оксидов переходных металлов.

1.1.2. Переход металл-изолятор в соединениях переходных металлов.

1.1.3. Оксиды ванадия.

1.1.4. Фазы внедрения на основе оксидов переходных металлов.

1.2. Модификация свойств оксидов переходных металлов под действием температуры, излучения и электрического поля.

1.2.1. Термовакуумное восстановление V2O5.

1.2.2. Электроформовка и эффект переключения.

1.2.3. Электрохромный эффект.

1.3. Гидратированный пентаоксид ванадия: получение, свойства и применение.

1.3.1. Золь-гель технология получения пленок гидратированных оксидов.

1.3.2. Состав и структура У205-геля.

1.3.3. Физические свойства гидратированного пентаоксида ванадия.

1.4. Выводы из обзора литературы и постановка задачи.

2. СИНТЕЗ ТОНКИХ ПЛЕНОК ГИДРАТИРОВАННОГО ПЕНТАОКСИДА ВАНАДИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ.

2.1. Получение образцов У205-геля.

2.2. Определение толщины плёнок и оптических констант.

2.2.1. Определение толщины пленок.

2.2.2. Определение оптических констант пленок ксерогеля.

2.3. Методики экспериментальных исследований.

2.3.1. Исследование структуры и состава.

2.3.2. Электрофизические и оптические измерения.

3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК КСЕРОГЕЛЯ ПЕНТАОКСИДА ВАНАДИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Исследование состава и структуры.

3.2. Электрофизические свойства.

3.3. Оптические свойства.

4. МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ У205-ГЕЛЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ.

4.1. Влияние термической и плазменной обработки на фазовый состав и физические свойства У205-геля.

4.1.1. Термообработка на воздухе.

4.1.2. Термообработка в вакууме.

4.1.3. Обработка в СВЧ водородной плазме.

4.2. Электрополевая модификация.

4.2.1. Внутренний электрохромный эффект.

4.2.2. Электроформовка и переключение.

4.3. Легирование пленок V2O5 геля.

4.4. Выводы к разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия»

Фазы внедрения (бронзы, гидраты и т.п.) на основе оксидов переходных металлов (ОПМ) обладают уникальными физико-химическими свойствами, которые определяются особенностями кристаллической и электронной структур этих соединений. Они проявляют свойства как основной матрицы оксидов, так и ионов или молекул интеркалатов, например - смешанную электронно-ионную проводимость. Гидратированный пентаоксид ванадия (или ксерогель V205XazH20), являющийся основным объектом исследования настоящей работы, принадлежит именно к этому классу материалов, и интенсивное развитие исследований данных соединений в последнее время [1] связано, в первую очередь, с очевидными перспективами для прикладных разработок в различных областях физики, электроники и химической технологии. Электрохромные индикаторы и дисплеи, электронные переключатели и сенсоры, катоды литиевых батарей и ионоселективные мембраны, антистатические покрытия и проводящие резисты для электроннолучевой литографии - вот далеко не полный перечень применений гидратированных ОПМ и композитных материалов на их основе [1-4]. Многие из этих разработок уже внедрены или находятся на стадии ОКР, другие активно обсуждаются в литературе.

Однако, гидратированные оксиды переходных металлов вообще, и ванадия в частности, представляют интерес не только с практической, но и с научной точки зрения. Обусловлено это тем, что при исследовании их свойств и процессов, протекающих в них при различных внешних воздействиях, может быть получена богатая информация фундаментального значения относительно взаимосвязи электронных и ионных процессов и закономерностей зарядо- и массопереноса в конденсированной фазе. Гель V2O5 может служить, фактически, модельным объектом для такого рода исследований, поскольку, в отличие от растворов и расплавов электролитов и от твердых ионных проводников (твердых электролитов типа Zr02, супериоников, ионопроводящих полимеров), которые с точки зрения электронной проводимости являются диэлектриками, в У2С>5хлН20 ионная и электронная составляющие удельной электропроводности практически сравнимы по величине [5].

Процессы электромиграции представляют значительный интерес для различных областей физики твёрдого тела и играют важную роль в технологии и эксплуатации компонентов твердотельной электроники. Например, электромиграция атомов металлов (Си, А1) межсоединений интегральных микросхем является одной из причин отказов электронной техники. С другой стороны, в [6], например, показано, что электромиграция золота может быть использована как эффективный технологический приём для формирования контактов в наноэлектронных приборах.

К числу материалов и явлений, в которых высокая ионная проводимость играет определяющую роль относятся, в частности, суперионные проводники и твёрдые электролиты, электрохромный эффект в оксидах переходных металлов и электроформовка в аморфных полупроводниках. В последнем случае, в результате химических и структурных превращений в сильном электрическом поле, образуется канал с особыми электрическими свойствами (отрицательной дифференциальной проводимостью) [7]. Электрохромный эффект связан с инжекцией катионов - как правило, водорода или щелочных металлов - извне (из электролита) под действием электрического поля [8]. В гидратированном пентаоксиде ванадия V205xwH20, полученным по золь-гель технологии, собственно ионная (протонная) проводимость изучена достаточно подробно [2,5], однако изменения свойств материала, связанные с процессами электромиграции, практически до сих пор не исследованы.

Модификация ОПМ при различных воздействиях (термическая и электрохимическая обработка, лазерное излучение, электронная и ионная бомбардировка) становится в настоящее время отдельным и весьма перспективным направлением исследований в физике твердого тела и физической электронике [9]. Причина высокой чувствительности соединений переходных металлов к такого рода воздействиям связана с электронным строением атомов ^-элементов. Наличие недостроенной J-оболочки приводит к тому, что переходные металлы проявляют в соединениях широкий набор валентных состояний, образуя целый ряд фаз, причем существуют окислы, не отвечающие формально какому-то целочисленному значению валентности металла. Для большинства ОПМ характерны также значительные отклонения от стехиометрического состава в пределах достаточно широкой области гомогенности. Следствием указанных особенностей электронного строения является также то, что энергии различных фазовых и структурных преобразований в оксидах ^-металлов относительно невелики.

С другой стороны, именно благодаря существованию незаполненных электронных d-оболочек, в соединениях с кислородом элементы переходных групп образуют сложные системы фаз с переменной валентностью, обладающие широким спектром различных физико-химических свойств. В частности, по типу проводимости эти вещества могут быть как диэлектриками (V205, Ta205, Nb205) или полупроводниками (FeO, Mn02), так и металлами (V7O13, VO, TiO, Ru02), а целый ряд ОПМ испытывает переход металл-изолятор [10]. Неординарные свойства соединений переходных металлов обусловлены спецификой поведения d-электронов: малая пространственная протяжённость d-волновых функций, сильные межэлектронные и электрон-фононные корреляции; т.е. в соединениях ^-элементов характерные энергии взаимодействия электронов с фононами и между собой сравнимы с шириной зоны или с кинетической энергией электрона. Одним из ярких проявлений указанных эффектов как раз и является фазовый переход металл-изолятор (ПМИ), заключающийся в резком, значительном и обратимом изменении свойств материала (прежде всего - величины и характера температурной зависимости проводимости) при достижении определенной критической температуры Ть В большинстве материалов Tt зависит от состава и давления, а сам переход сопровождается зачастую перестройками атомной структуры и магнитного порядка. Материалы с ПМИ относятся, таким образом, к классу «сильно коррелированных металлов и полупроводников», исследование которых является одним из приоритетных направлений физики конденсированного состояния. К этому же классу соединений относятся, например, сложные купраты и манганиты со слоистой перовскитоподобной структурой, проявляющие свойства высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) и колоссального магнитосопротивления (KMC) [11].

Для многих оксидов переходных металлов характерно также явление переключения, связанное с развитием токовых неустойчивостей в сильных электрических полях, приводящих к появлению на вольт-амперных характеристиках участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Эффект отрицательного сопротивления потенциально перспективен для создания различных приборов и устройств, однако в оксидах переходных металлов переключение исследовано явно недостаточно по сравнению, например, с аморфными полупроводниками [7]. С другой стороны, переключение в тонкоплёночных сэндвич-структурах на основе ОПМ позволяет исследовать их свойства в существенно неравновесных условиях: в сильном электрическом поле, при протекании тока высокой плотности. Если переключение обусловлено переходом металл-полупроводник, а для целого ряда оксидов переходных металлов это именно так [9], то такие исследования могут дать дополнительную информацию о влиянии электронных эффектов на ПМИ, что безусловно важно для понимания механизма перехода.

К моменту постановки данной работы переключение в структурах на основе У205-геля было исследовано только в планарной конфигурации [5]. Очевидно, что изучение переключения в сэндвич-структурах представляет интерес как для приложений, так и, в соответствии с вышеуказанными причинами, с научной точки зрения. Отметим также, что золь-гель метод, использованный в работе для получения пленок гидратированного пентаоксида ванадия и структур на их основе, рассматривается в настоящее время как одна из наиболее перспективных технологий, обладающих целым рядом достоинств по сравнению с традиционными способами изготовления тонких пленок [1-5]. Более того, этот метод позволяет получать, например, такие «экзотические» объекты как нанотрубки ОПМ (включая оксид ванадия) [12]. Важно подчеркнуть, что именно (и только) золь-гель метод позволяет получать гидратированный оксид ванадия У205хлН20, обладающий полимероподобной анизотропной структурой и набором вышеперечисленных уникальных физических свойств.

Сказанное определяет актуальность настоящей работы, задача которой состояла в исследовании электрических и оптических свойств, состава и структуры тонких пленок ксерогеля У205хлН20 1,8) и их модификации в сильном электрическом поле (электрохромизм, электроформовка и переключение), при термической и электрохимической обработке, при обработке в низкотемпературной СВЧ плазме водорода и в других процессах.

Цель работы заключалась в выявлении основных закономерностей процессов модификации электрических, оптических и иных свойств гидратированного пентаоксида ванадия в результате различных воздействий, связанных, в том числе, с ионным транспортом: электрическое поле, термическая и плазменная обработка, легирование за счет ионного обмена. Кроме того, в работе исследованы свойства новых состояний (фаз), полученных в результате таких модификаций.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые: - исследован процесс модификации свойств У205ХлН20 и установлена роль в нем ионного (протонного) зарядо- и массопереноса; методами оптической (включая ИК) спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, импедансной спектроскопии и электрофизических измерений на постоянном токе показано, что электрополевая модификация обусловлена одновременным и взаимосвязанным ростом как концентрации ионов водорода, так и содержания воды;

- обнаружен «внутренний электрохромный эффект», обусловленный перераспределением ионов водорода внутри плёнки, а не внедрением их извне (из электролита);

- обнаружены и исследованы процессы электоформовки и переключения в сэндвич-структурах на основе У205-геля и измерены зависимости порогового напряжения от толщины слоя, температуры и давления;

- показана возможность получения низших оксидов ванадия путем термовакуумной и плазменной обработки V2O5 (в т.ч. - гидратированного);

- реализовано неравновесное (с приложением электрического поля) ионообменное легирование V205xnH20 щелочными металлами (Na).

Научно-практическая значимость работы определяется тем, что в ней получены данные, содержащие новую информацию, способствующую развитию представлений о взаимосвязи электронных и ионных процессов и о механизмах модификации свойств гидратированного оксида ванадия в результате внешних воздействий. В прикладном аспекте MOM (металл-оксид-металл) структуры на основе У205-геля, обладающие переключением с вольт-амперной характеристикой (ВАХ) S-типа, перспективны с точки зрения использования их в качестве различных электронных устройств и чувствительных элементов сенсорных систем. Определяется это их малыми размерами и сэндвич-конфигурацией, совместимой с современной интегральной технологией. Зависимость пороговых параметров от внешних факторов определяет возможность применения данных структур в качестве датчиков различных величин (температуры, давления), обладающих целым рядом преимуществ по сравнению с существующими аналогами. Внутренний электрохромный эффект позволяет реализовать безэлектролитные электохромные индикаторы. Разработанные основы технологических процессов термовакуумного отжига, плазменной обработки и неравновесного ионообменного легирования могут быть использованы для получения тонких пленок низших оксидов ванадия и оксидно-ванадиевых бронз.

Основные положения, выносимые на защиту.

1) В пленках гидратированного пентаоксида ванадия, полученного золь-гель методом из расплава при низкой температуре закалки, в результате катодной поляризации происходит модификация электрических (рост ионной проводимости, изменение диэлектрической проницаемости) и оптических (сдвиг края поглощения в длинноволновую область спектра, изменение коэффициента пропускания) свойств. Указанные изменегия обусловлены перераспределением ионов водорода в результате их электомиграции (дрейфа) в электрическом поле.

2) Внутренний электрохромный эффект (т.е. изменение цвета пленки, вызванное вышеуказанными изменениями оптических свойств) обусловлен одновременным изменением хи«в составе геля, соответствующем формуле HxV205xnH20. Это, в свою очередь, приводит не к увеличению ширины запрещенной зоны (как при обычном электрохромном эффекте в V205), а к её уменьшению, и к изменению цвета пленки с желтого на красный в результате соответствующего сдвига края фундаментального поглощения и уменьшения поглощения в длинноволновой области спектра.

3) При увеличении электрического поля до 5-104—105 В'см в сэндвич-структурах металл/У205ХпН20/металл происходит электроформовка, связанная с транспортом ионов кислорода, приводящим к восстановлению V205 и образованию канала V02. Отрицательное дифференциальное сопротивление V02 канала обусловлено переходом металл-полупроводник. Пороговое напряжение уменьшается с ростом давления и температуры и стремится к нулю при T~Tt=340 К. Переключение описывается электротермической моделью "критической температуры".

4) Вакуумный отжиг (Т = 500°С, время - порядка 30 мин) и обработка в СВЧ водородной плазме (Т ~ 20°С, t = 2-3 мин) пленок как исходного, так и предварительно дегидратированного У205-геля приводит к его восстановлению с образованием низших оксидов ванадия. 5) Использование неравновесного (в электрическом поле) режима ионообменного легирования натрием геля У205 в сочетании с последующей термообработкой дает возможность получать бронзы состава NaxV2Os с х>0,33.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на II и III Международных конференциях «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (Санкт-Петербург, 2000 и 2002 г.), Всероссийской научной конференции по физике низкотемпературной плазмы ФНТП 2001 (Петрозаводск, 2001 г.), Международной конференции по физике электронных материалов ФИЭМ 2002 (Калуга, 2002 г.) и на V Международной конференции «Химия твердого тела» SSC-2002 (Братислава, 2002 г., http://www.ssc2002.savba.sk; полный текст доклада будет опубликован в материалах конференции в журнале Solid State Phenomena).

Основные результаты опубликованы в виде статей и тезисов докладов в 8 работах.

1. Стефанович Г. Б., Пергамент A. JL, Казакова Е. JI. Электрофизические свойства МДМ структур на основе ксерогелей пентаоксида ванадия // Тезисы докл. II Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». - С.-Петербург. - 2000. - С. 165.

2. Стефанович Г. Б., Пергамент A. JL, Казакова Е. J1. Электрическое переключение в структурах металл-диэлектрик-металл на основе гидратированного пентаоксида ванадия // Письма в ЖТФ. - 2000. - Т. 26. -N11.-С. 62-65.

3. Казакова Е. Л., Пергамент А. Л., Стефанович Г. Б., Гаврилова Д. С. Внутренний электрохромный эффект в гидратированном пентаоксиде ванадия // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2001. - Т. 3. -N2.-С. 153-156.

4. Пергамент A. JL, Стефанович Г. Б., Кузнецов С. Н., Казакова Е. JI. // Влияние СВЧ водородной плазмы на свойства пленок оксида ванадия // Материалы Всероссийской научной конференции по физике низкотемпературной плазмы (ФНТП - 2001). - Петрозаводск. - 2001. - С. 173.

5. Стефанович Г. Б., Пергамент А. Д., Казакова Е. JI. Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия. Внутренний электрохромный эффект // Аморфные и микрокристаллические полупроводники. Сборник трудов 3-й Международной конференции, С.Петербург: Издательство СПбГТУ, 2002. - С. 209.

6. Казакова Е. JL, Пергамент А. Л., Стефанович Г. Б. Модификация электрических и оптических свойств гидратированного пентаоксида ванадия при электрополевой миграции протонов // Письма в ЖТФ. - 2002. - Т. 28. -N20.-С.35-41.

7. Pergament A. L., Kazakova Е. L., Stefanovich G. В. Optical and electrical properties of vanadium pentoxide xerogel films: Modification in electric field and the role of ion transport //J. Phys. D: Appl. Phys. - 2002. - V.35. - N 17. -P.2187-2197.

8. Пергамент А. Л., Стефанович Г. Б., Казакова Е. Л., Стефанович Д. Г. Аморфные и гидратированные оксиды ванадия: получение, свойства и применение. // Физика электронных материалов: материалы Международной конференции 1-4октября 2002 год, Калуга, Россия./ Под. ред. К. Г. Никифорова. - Калуга: Издательство КГПУ им. Циолковского, 2002. - С. 126.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Казакова, Елена Лионовна

4.4. Выводы к разделу 4

В процессе исследования модификации свойств гидратированного пентаоксида ванадия У205хлН20 при электрополевом воздействии, в результате термической и плазменной обработок и при ионообменном легировании установлено следующее.

1. Вакуумная термообработка V205 приводит к образованию диоксида ванадия. Использование в качестве прекурсора V20sxnH20 (без предварительной термообработки) позволяет получать пленки диоксида ванадия при вакуумном отжиге без восстановительной атмосферы. Содержание водорода в исходном геле способствует более эффективному восстановлению V205 до V02, причем дополнительное насыщение водородом в результате катодной поляризации способствует получению пленок V02 с более высокой степенью стехиометричности. Следует отметить, образцы V02 получены при умеренной температуре (500°С) и за короткое время отжига (t < 1 ч).

2. При обработке в СВЧ водородной плазме гидратированного пентаоксида ванадия происходит его эффективное восстановление с образованием низших оксидов. Процесс восстановления происходит при существенно более низких температурах и за более короткое время (несколько минут), чем при обычном отжиге. Главную роль здесь играет, очевидно, наличие, как ионов Н+, так и чрезвычайно химически активного атомарного водорода.

Обнаружена новая, ранее неизвестная фаза оксида ванадия (возможно типа HxVn02n-i), характеризующаяся необычной зависимостью сопротивления от температуры с максимумом при Jt« 100 К.

3. Термообработка на воздухе приводит к модификации электрических и оптических свойств ксерогеля V2O5 (уменьшению проводимости и увеличению ширины запрещенной зоны) в результате комплекса процессов: дегидратации, окислительно-восстановительных реакций и кристаллизации.

4. В пленках гидратированного пентаоксида ванадия V205xnH20 наблюдается внутренний электрохромный эффект (при катодной поляризации без контакта пленки с электролитом), который визуально проявляется в изменении цвета пленки с желтого (желто-коричневого) на красный. Внутренний электрохромный эффект возникает в результате электромиграции протонов в электрическом поле и увеличения их концентрации в окрашенной области. Одновременно происходит увеличение количества воды (п), и как следствие, увеличение межслоевого расстояния в окрашенной пленке.

5. Прикладной аспект обнаруженного внутреннего ЭХЭ заключается в следующем. Единственным существенным недостатком существующих электрохромных индикаторов по сравнению с традиционными (люминесцентными и жидкокристалличекими индикаторами, полупроводниковыми диодами и лазерами и др.) является необходимость использования электролитов [4,8], даже пусть и твердых (как правило, достаточно сложных) электролитов [71]. Предполагается, что внутренний ЭХЭ позволит обойти эту проблему и, тем самым, ускорить более широкое внедрение электрохромных индикаторных устройств.

6. В сильном электрическом поле (Е>5Т04 В/см), при электрополевом воздействии в структуре M/V205xnH20/M происходит электроформовка канала с S-образной ВАХ переключения (за счет локального восстановления V2Os до V02).

7. Эффект переключения связан с ПМИ в диоксиде ванадия и

S yj описывается электротермической моделью критическои температуры.

8. Показана возможность реализации сэндвич-переключателей на основе гидратированного пентаоксида ванадия. Зависимость пороговых характеристик таких переключательных структур от температуры и давления указывает на возможность использования их в качестве тонкопленочных микросенсоров температуры и механических величин, связанных с давлением (сила, перемещение и т.п.).

9. Показана возможность получения бронз типа NaxV2Os с х>0,33 методом золь-гель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты и выводы работы могут быть обобщены следующим образом.

1. В работе была поставлена задача исследования электрических и оптических свойств, состава и структуры тонких пленок ксерогеля V20sX«H20 (л<1,8) и их модификации в сильном электрическом поле (электрохромизм, электроформовка и переключение), при термической и электрохимической обработке, при обработке в низкотемпературной СВЧ плазме водорода и в других процессах. В соответствии с поставленной задачей были проведены комплексные исследования физических свойств исходных и модифицированных пленок V20sx«H20 методами оптической (включая ИК) спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, импедансной спектроскопии и электрофизических измерений на постоянном токе. Исследуемые пленки были получены золь-гель методом при температуре расплава V20s 900°С. В результате исследования свойств и структуры исходных пленок установлено следующее.

1.1. Пленки рентгеноаморфны и обладают выраженной текстурой (упорядочением слоистой структуры У205-геля). Слои располагаются преимущественно параллельно подложке. Межслоевое расстояние составляет 11,29 А.

1.2. Особенности структуры проявляются в анизотропии электропроводности: проводимость вдоль слоев (ац ~ 10"1 Ом^см"1) превышает проводимость поперек слоев в 104-105 раз.

1.3. Пленки V205xwH20 обладают смешанной электронно-ионной проводимостью, причем ионная проводимость пленок достаточно высока (сравнима с электронной проводимостью), ~ 10"4-10"5 Ом"1 см"1 (по данным измерений в сэндвич-структурах).

1.4. Исследованы оптические свойства пленок ксерогеля V2O5 в видимом и ИК диапазонах. Оптическая ширина запрещенной зоны определяется переходами 02p^-V3d и составляет Eg = 2,3 эВ.

2. Учитывая высокую ионную проводимость У205-геля, было высказано предположение о возможности существенной модификации свойств материала при электрополевом воздействии в результате электромиграции ионов.

2.1. Установлено, что в результате катодной поляризации происходит изменение электрических (рост ионной проводимости, изменение диэлектрической проницаемости) и оптических (сдвиг края поглощения в длинноволновую область спектра, изменение коэффициента пропускания) свойств. Указанные изменения обусловлены перераспределением ионов водорода в результате их электомиграции (дрейфа) в электрическом поле.

2.2. Обнаружены «внутренний электрохромный эффект» в У205хпН20 и процессы электоформовки и переключения в сэндвич-структурах на основе V2O5 геля.

2.3. Установлено, что внутренний электрохромный эффект, визуально проявляющийся в изменении цвета пленки НхУ205хпН20 с желтого на красный (при катодной поляризации), обусловлен одновременным и взаимосвязанным ростом как концентрации ионов водорода, так и содержания воды в окрашенной области. Локальное увеличением концентрации ионов водорода происходит в результате их перераспределения внутри плёнки. При этом уменьшается оптическая ширина запрещенной зоны.

2.4. Процесс электоформовки в слое V205 геля связан с образованием канала из нестехиометричного V02 за счет локального восстановления V205. Переключения в сэндвич-структурах на основе У205-геля обусловлено переходом полупроводник-металл в У02-канале. Выявлены зависимости порогового напряжения от толщины слоя, температуры и давления.

3. В работе проведены исследования модификации свойств и структуры пленок У205хлН20 в результате термической вакуумной обработки и обработки в СВЧ водородной плазме, а также в результате ионообменного легирования ионами щелочных металлов (Na).

3.1. Показана возможность получения диоксида ванадия путем термической вакуумной обработки У205ХлН20 (при температуре 500°С и времени отжига <1 часа). Содержание водорода в исходной пленке способствует более эффективному восстановлению V2O5.

3.2. Обработка в СВЧ водородной плазме пленок гидратированного пентаоксида ванадия приводит к образованию низших оксидов ванадия. Фазовый состав полученных образцов определяется режимом проведения обработки (местом положения образца в разряде, давлением, временем обработки).

3.3. Реализовано неравновесное (с приложением электрического поля) ионообменное легирование V205xwH20 щелочными металлами (Na), позволяющее получать бронзы NaxV205 с х>0,33.

4. В работе высказаны предложения о прикладных аспектах полученных результатов:

4.1. Обнаруженный в У205-геле внутренний электрохромный эффект делает эти пленки перспективными для их использования в качестве безэлектролитных электохромных индикаторов и оптических элементов памяти.

4.2. MOM структуры на основе V205 геля, обладающие переключением с ВАХ S-типа, перспективны с точки зрения использования их в качестве различных электронных устройств и чувствительных элементов сенсорных систем. Определяется это их малыми размерами и сэндвич-конфигурацией, совместимой с современной интегральной технологией. Зависимость пороговых параметров от внешних факторов определяет возможность применения данных структур в качестве датчиков различных величин (температуры, давления), обладающих целым рядом преимуществ по сравнению с существующими аналогами.

4.3. Разработанные основы технологических процессов термовакуумного отжига, плазменной обработки и неравновесного ионообменного легирования могут быть использованы для получения тонких пленок низших оксидов ванадия и оксидно-ванадиевых бронз.

В заключение выражаю глубокую благодарность сотрудникам кафедры физики твердого тела (ПетрГУ), в особенности A. JT. Пергаменту, С. Н. Кузнецову, Л. А. Луговской, В. П. Малиненко за помощь при проведении некоторых экспериментов и обсуждении результатов.

Особую благодарность выражаю своему научному руководителю Г. Б. Стефановичу за поддержку и помощь в работе над диссертацией.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Казакова, Елена Лионовна, 2002 год

1. Optical and electrical properties of vanadium oxides synthesized from alkoxide 1.I Coordination Chemistry Reviews. - 1999. - 190 - 192. - P. 391 - 403.

2. Волков В. Л. Фазы внедрения на основе оксидов ванадия. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. - 180с.

3. Livage J. , Ganguli D. Sol-gel electrochromic coatings and devices: A review // Solar Energy Materials & Solar Cells. 2001 - V. 68 - P. 365-381.

4. Aegerter M. A., Avellandera С. O., Pawlica A., Atic M. Electrochromism in Materials Prepared by the Sol-Gel Process // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 1997 - V. 8. - P. 689-696.

5. Livage J. Vanadium Pentoxide Gels // Chem. Mater. -1991. V. 3. - N 4. - P. 578 -593.

6. Park H., Lim A. K. L., Alivisatos A. P., Park J., Mc Euen P. L. Fabrication of electrodes with nanometer separation by electromigration // Appl. Phys. Lett. -1999. V.75. - N 2 - P.301-303.

7. Thurstans R. E., Oxley D. P. The electroformed metal-insulator-metal structure: a comprehensive model // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. - V. 35 P. 802-809 .

8. Фаунен Б. В., Крэнделл Р. С. Электрохромные дисплеи на основе W03. Из кн. Дисплеи под ред. Панкова Ж. М.: Мир, 1982. - 320с.

9. Стефанович Г. Б. Переход металл-изолятор в пленочных структурах на основе оксидов переходных металлов. дисс. докт. физ.-мат. наук. Петрозаводск, 1997. - 360 с.

10. Мотт Н. Ф. Переходы металл изолятор.- М: Наука. - 1979. - 344с.

11. И) Изюмов Ю. А., Скрябин Ю. Н. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов // УФН. 2001. - Т. 171. - N 2. - С.121 - 148.

12. Ивановский А. Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование // Успехи Химии. 2002. - Т. 71. - N 3. - С. 203-224.

13. Rao C.N.R. Transition metal oxides. I I Annu. Rev. Phys. Chem. 1989. - V.40.- P.291-326. ; Rao C.N.R., Raveau B. Transition Metal Oxides: Structure, Properties and Synthesis of Ceramics Oxedes New-York, Wiley - VCH, 1998, 873p.

14. Бондаренко В. M. Кинетические явления в кислородосодержащих ванадиевых соединениях. дисс. докт. физ.-мат. наук. Вильнус, 1991. - 305с.

15. Ария С. М., Семёнов И. Н. Краткое пособие по химии переходных элементов. Изд-во Ленинградского Университета. 1972. - 140с.

16. Кофстад П. Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов М.: Мир. - 1975. - 396с.

17. Рао Ч. Н. Р., Гопалакришнан Дж. Новые направления в химии твёрдого тела: структура, синтез, свойства, реакционная способность и дизайн материалов Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. - 1990. - 520с.

18. Фотиев А.А., Слободин Б. В., Ходос М. Я. Ванадаты. Состав, синтез, структура, свойства. М.: Наука. - 1988. - 272с.

19. Фотиев А. А., Волков В. JL, Капусткин В. К. Оксидные ванадиевые бронзы -М.: Наука. 1978. - 176с.

20. Бугаев А. А., Захарченя Б. П., Чудновский Ф. А. Фазоввый переход металл-полупроводник и его применение JL: Наука - 1979. - 189с.

21. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах.- М.: Мир. 1982. - Т.1,2. - 658с.

22. Попова М.Н. ИК спектроскопия новых спин-пайерлсовских соединений // УФН. 1999. - Т. 169,- N 3. - С.353-355.

23. Куликов Н. И., Тугушев В. В. Волны спиновой плотности и зонный антиферромагнетизм в металлах // УФН. 1984. - Т. 144. - N.4. - С.643-677.

24. Копаев Ю. В., Мокеров В. П. Механизм фазовых переходов в окислах ванадия и титана // ДАН. 1982. - Т. 264. - N 6. - С. 1370 - 1376.

25. Зайцев Р. О., Кузьмин Е. В., Овчинников С. Г. Основные представления о переходах металл изолятор в соединениях 3d - переходных металлов // УФН. - 1986. - Т. 148. - N 4. - С. 603 - 636.

26. Патрина И. Б., Иоффе В. А. Электирические свойства пятиокиси ванадия // ФТТ. 1964. - Т. 6. - N И - С. 3227 - 3234.

27. Kenny N., Kennewurf С. R., Witmore D. H.Optical absorption coefficients of vanadium pentoxide single crystals // J. Phys. Chem. Solids. 1966. - V. 27. - P. 1237 -1246.

28. Мокеров В. Г. Фотоэлектрические свойства монокристаллов пятиокиси ванадия // ФТТ. 1973. - Т. 15. - N 8. - С. 2393 - 2396.

29. Плетнёв Р. Н., Ивакин А. А., Клещеев Д. Г., Денисова Т. А., Бурмистров В. А. Гидратированные оксиды элементов IV и V групп М.: Наука, 1986.-160с.

30. Плетнев Р. Н., Золотухина JI. В., Губанов В. А. ЯМР в соединениях переменного состава М.: Наука. - 1983. - 168с.

31. Ильин А. М., Пергамент A. JL, Стефанович Г. Б., Хахаев А. Д., Чудновский Ф. А. Лазерно-стимулированная модификация свойств оксидов переходных металлов // Оптика и спектроскопия. 1997. - Т. 82. - N 1. - С. 46-50.

32. Sasaki Н., Watanabe A. A new growing method for V02 single crystals // J. Phys. Soc. Japan. 1964. - V. 19. - N 9. - P. 1748.

33. Ивон А. И., Колбунов В. Р., Черненко И. М. Керамика на основе диоксида ванадия // Неорганические Материалы. -1996. Т.32. - N 5. - С. 624 - 626.

34. Jerominek Н., Picard F., Vincent D. Vanadium oxide films for optical switching and detection // Optical Engineering. 1993. - V. 32 - N. 9. - P. 2092-2099.

35. Partlow D. P., Gurkovich S. R., Radford К. C., Denes L. J. Switchable vanadium oxide films by a sol gel process // J. Appl. Phys. - 1991. - V. 70. - N 1. P. 443 -452.

36. McChesney J. В., Potter J. F., Guggenheim H., J. // J. Amer. Ceram. Soc. 1968. - V. 51. - P.176.

37. Lu S., Hou L., Gan F. Surfase analysis and phase transition of gel derived V02 thin films // Thin Solid Films. - 1999. - V. 353. - P.40 - 44.

38. Гаврилюк А. И., Рейнов H. M., Чудновский Ф. А.Фото- и термохромизм в аморфных пленках V205 // Письма в ЖТФ. 1979. - Т. 5. - N. 20. - С. 1227 -1230.

39. G. Stefanovich, A. Pergament, D. Stefanovich. Electrical switching and Mott transition in V02 // Journal of Physics: Condensed Matter. 2000. - V. 12. - N. 41. P. 8837-8845.

40. Чапланов A. M., Шибко A. H. Влияние термической обработки и лазерного воздействия на композицию ванадий-кремний // ЖТФ 1997. Т. 67. - N 6. -С. 96-99.

41. Hanlon Т. J., Walker R. Е., Coath J. A., Richardson М. A. Comparison between vanadium dioxide coatings on glass produced by sputtering, alkoxide and aqueous sol-gel methods // Thin Solid Films. 2002. - V. 405. - N 1-2. - P. 234-237.

42. Cavanna E.,Segaud J. P., Livage J. Optical switching of Au-doped V02 sol-gel films // Mat. Res. Bull. 1999. - V. 34. - N 2. - P.167-177.

43. Greenberg С. B. Undoped and doped V02 films grown from VO(OC3H7)3 // Thin Solid Films. 1983. - V.110. - P.73-82.

44. McChesney J. В., Potter J. F., Guggenheim H., J. J. Electrochem. Soc., v.115, 1968, p.52

45. Benmoussa M., Ibnouelghazi E., Bennouna A. et al. Structural, electrical and optical properties of sputtered vanadium pentoxide thin films // Thin Solid Films. 1995. - V. 265 - P. 22-28.

46. Dachuan Y., Niankan X., Jingyu Z. et al. Vanadium dioxide films with good electrical switching properties // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. - V. 29 - P. 10511057.

47. Dachuan Y., Niankan X., Jingyu Z. et al. High quality vanadium dioxide films prepared by inorganic sol-gel method // Mater. Res. Bull. 1996. - V. 31. - N 3. -P. 335-340.

48. Deki S., Aoi Y., Kajinami A. A novel wet process for the preparation of vanadium dioxide thin film // J. Mater. Sci. 1997. - V. 32. - P. 4269-4273.

49. Викулин И. M., Стафеев В. И. Физика полупроводниковых приборов. М. :Радио и связь. - 1999. - 264с.

50. Костылев С. А., Шкут В. А. Электронное переключение в аморфных полупроводниках. Киев :Наукова думка. - 1978. -203с.

51. Сандомирский В. Б., Суханов А. А. Явления электрической неустойчивости (переключение) в стеклообразных полупроводниках // Зарубежная радиоэлектроника. 1976. - N 9. - С. 68 - 101.

52. Пергамент A.JL, Стефанович Г.Б., Чудновский Ф.А. Фазовый переход металл-полупроводник и эффект переключения в оксидах переходных металлов. // ФТТ. 1994. - Т. 36. - N 10. - С.2988-3001.

53. Андреев В. Н. , Тимощенко Н. Е., Черненко И. М., Чудновский Ф. А. Механизм формирования переключающих ванадатно фосфатных стекол // ЖТФ. -1981. - Т. 51. - N 8. - с. 1685 - 1689.

54. Taketa Y.,Furugochi R. Switching and oscillation phenomena in Sn02-V0x-Pd0 ceramics // Appl. Phys. Lett. 1977. - V.31. - N 7. - P. 405 - 406.

55. Огрин Ю. Ф., Кунькова 3. Э., Абдуллаев А. А. Эффект переключения в кристаллах пятиокиси ванадия // Микроэлектроника. 1973. - Т. 2. - N 6. -С. 559-561.

56. Zhang J. G., Eklund P. S. The switching mechanism in V205 gel films // J. Appl. Phys. -1988. V.64. - N2. - P.729 - 733.

57. Ballot J., Gallais O., Gauthier M., Livage J. Threshold switching in У205 layers deposited from gels // Phys. Status Solidi. 1982. - V. A71. - N 1. -P. K1 - K4.

58. Гуртов В. А., Райкерус П. А., Малиненко В. П. Физика окисных пленок: учебное пособие // Петрозаводск. 1988. - 88с.

59. Березин JI. Я., Фадеев В. Н. Изменение инфракрасных спектров пропускания триоксида вольфрама при электрохромном эффекте // Физика окисных пленок: Тез. докл. II Всесоюзной науч. конф. Петрозаводск. -1987. - ч.1.-С. 30-31.

60. Алешина JI.A., Дерусова О. В., Чекмасова С. С. Структурные изменения при электрохромном эффекте в триоксиде вольфрама // Физика окисных пленок: Тез. докл. II Всесоюзной науч. конф. Петрозаводск. - 1987. - ч.1. -С. 7-8.

61. Гаврилюк И. А., Чудновский Ф. А. Электрохромизм в пленках V205 // Письма в ЖТФ. 1977. -Т. 3. - N 4. - С. 174 - 177.

62. Бете В. В., Бендерс Ю. А. Получение и электрохромные свойства тонких пленок оксида никеля // В кн.: Электрохромизм. Сб. науч. трудов. Рига, 1987 -С. 121-131.

63. Белозеров В. В., Малюк Ю. И., Скатков JI. И. Механизм электрохромного эффекта в пятиокиси ниобия // Физика окисных пленок: Тез. докл. II Всесоюзной науч. конф. Петрозаводск. - 1987. - 4.1. - С. 32-33.

64. Ord J. L., Bishop S. D, De Smet D. J. An optical study of hydrogen insertion in the anodic oxide of vanadium // J. Electrochem. Soc. 1991. - V. 138. - № 3. - P. 208 - 214.

65. Cogan S. F., Nguyen N. M., Perrotti S. J., Rauh R. D. Optical properties of electrochromic vanadium pentoxide // J. Appl. Phys. V. 66. - N 3. - P. 1333 -1336.

66. Chain E. E. Optical properties of vanadium dioxide and vanadium pentoxide thin films. // Applied Optics. 1991. - V. 30. - N 19. - P. 2782 - 2787.

67. Ozer N. Electrochemical properties of sol gel deposited vanadium pentoxide films // Thin Solid Films. - 1997. - V. 305. - P. 80 - 87.

68. Sanchez C., Bobonneau F., Morineau R., Livage J. Semiconducting properties of V205 gels // J. Philos. Mag. B. 1983. - V. 47. - №3. - P. 279 - 290

69. Баярс Г. Э., Лагздонс Ю. Л., Петровские В. Я. Твердые протонные электролиты в электрохромных системах. // В кн.: Электрохромизм. Сб. науч. трудов. Рига, 1987 С. 51 - 65.

70. Ozer N., Lampert С. М. Structural and optical properties of sol gel deposited proton conducting Ta205 films // J. Sol-Gel Sci. Technol. - 1997. - V. 8. - P. 703 -709.

71. Barboux P., Baffier N., Morineau R., Livage J. Diffusion protonique dans les xerogels de pentoxyde de vanadium // Solid State Ionics. 1983. - V. 9-10. P. 1073-1080.

72. Aldebert P., Baffier N., Charbi N., Livage J. Layered structure of vanadium pentoxide gels // Mat. Res. Bull. -1981. V. 16 - N 6. - P. 669 - 676.

73. Livage J., Pelletier O., Davidson P. Vanadium pentoxide sol and gel mesophases // J. Sol Gel Science and Technology. - 2000 - V. 19. - P. 275 - 278.

74. Bullot J., Gourier D., Gallais O., Gauthier M., Livage J .Experimental determination of the disorder energy in amorphous V2Os layers deposited from gel// Phys. Stat. Sol. (a) -1981 V. 68. - P. 357 - 361.

75. Bullot J., Gourier D., Gallais O., Gauthier M., Livage J. Thin layers deposited from V205 gels. 1. A conductivity study // J. Non-Cryst. Solids. 1984. - V. 68. -№1. - P. 123 - 134.

76. Alonco В., Livage J. Synthesis of vanadium oxide gels from peroxovanadic acid solutions:A 51 V NMR study // J. Solid State Chem. 1999. - V. 148. - P. 16 -19.

77. Livage J., Guzman G., Beteille F., Davidson P. Optical properties of sol gel derived vanadium oxide films // J. Sol - Gel Science and Technology. - 1997 - V. 8. - P. 857 - 865.

78. Gharbi N., R' Kha C., Ballutand D. et al. A new vanadium pentoxide amorphous phase // J. Non-Cryst. Solids. -1981. V. 46. - №3. - P. 247 - 257.

79. Плетнёв P., Ивакин А., Горшков В., Чирков А. О химической природе гидратированной пятиокиси ванадия // ДАН СССР. 1975. - Т. 224. - № 1. -с. 106- 108.

80. Vandenborre М. Т., Prost R., Huard Е., Livage J. Etude par spectroscopie infra-rouge de 1 ' eau adsorbee sur un xerogel d ' oxyde de vanadium// Mat. Res. Bull. -1983. V. 18. - №9. - P. 1133 - 1142.

81. Repelin Y., Husson E., Abello L., Lucazeau G. Structural study of gel of V205: normal coordinate analysis // Spectrochimica Acta.- 1985. V. 41A. - № 8. - P. 993 - 103.

82. Бондаренко В., Волков В., Плешановас А. Гидратированные соединения ванадия // ФТТ. 1993. - Т. 35. - N 12. - С. 3189 - 3197

83. Znaidi L., Baffier N. Kinetics of the H+/M+ ion exchange in V205 xerogel // Solid State Ionics. 1988. - V. 28-30. - P. 1750 - 1755.

84. Badot J. C., Baffier N. RF microwave dielectric relaxation spectroscopy of xerogel Nao,33V205-l,6H20 // Solid State Ionics. - 1990. - V. 38. - P. 143 - 148.

85. Talledo A., Granqvist C. G. Infrared absorption in litium intercalated vanadium pentoxide films // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1994 - V. 27. - P. 2445 - 2447.

86. Anaissi, F. G., Demets G. J. F., Toma H. E., Coelho А. С. V. Modified electrodes based on mixed bentonite vanadium (V) xerogels // J. Electroanalytical Chemistry. 1999. - V. 464. - P. 48 - 53.

87. Badot J. C., Pourrue-Lamer A., Baffier N. Dielectric study of V205-1,6H20 xerogel in broad frequency range (104 Ю10) Hz // J. Phys. (France). - 1985. - V. 46.-N12.-P. 2107-2115.

88. S. Taylor, K. J. Barlow, W. Eccleston et al. // Electron. Lett. 1987.-V.23.--P.309

89. Пергамент A. JL, Стефанович Г. Б., Кузнецов С. Н., Казакова Е. Л. Влияние СВЧ водородной плазмы на свойства пленок оксида ванадия // Материалы конференции по физике низкотемпературной плазмы ФНТП-2001, Петрозаводск, 2001. Т. 2. - С.173-177.

90. Волькенштейн Ф. Ф., Горбаль А. Н., Соколов В. А., Радикало-рекомбинационная люминесценция полупроводников. М.: Наука, 1976 -282 с.

91. Киреев В. А. Краткий курс физической химии. М.: Химия, 1978. - 624с.

92. Пшеницын А. Л., Абаев М. И., Лызлов Н. Ю. Эллипсометрия в физико -химических исследованиях. Л.: Химия, 1982. 152с.

93. Michailovits L., Hevesi I., Phan L., Zs. Varga Zs. Determination of the optical constants and thickness of amorphous V2Os thin films //Thin Solid Films. 1983.- V.102. P. 71 - 76.

94. Гавриленко В. И., Грехов А. М., Корбутяк Д. В., Литовченко В. Г. Оптические свойства полупроводников. Справочник. Киев.: Наукова Думка.- 1987. 607с.

95. Валеев А. С. Определение оптических постоянных тонких слабопоглощающих слоев // Оптика и спектроскопия. 1963. - Т. 15. - Вып.4.- С.500 511.

96. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир. -1966. 411с.

97. Бойчинова Е. С., Брынзова Е. Д., Мохов А. А. и др. Инфракрасная спектроскопия. JI. 1975. - 58с.

98. Спектроскопические методы в химии комплексных соединений / под ред. В. М. Вдовенко. М., JL: Химия. - 1964. - 268с.

99. Григорьев А. И. Введение в колебательную спектроскопию неорганических соединений. М.: Изд во Моск. ун - та. - 1977. - 87с.

100. Mandouh Z. S., Selim М. S. Physical properties of vanadium pentoxide sol gelfilms // Thin Solid Films. 2000. - V. 371. - P. 259 - 263.

101. Abello L., Husson E., Repelin Y., Lucazeau G. Structural study of gel of V2O5: vibrational spectra of xerogel // J. Sol. State Chem. 1985. - V. 56. - P. 379 - 389.

102. Sanches C., Livage J., J. Lucazeau J. Infrared and Raman study of amorphous V205 // J. Raman Spectroscopy. 1982. - V. 12. - №1. - P. 68 - 72.

103. Ozer N., Lampert С. M. Electrochromic performance of sol-gel deposited WO3-V2O5 films // Thin Solid Films. -1999. V. 349. - P. 205 - 211.

104. Березин JI. Я., Малиненко В. П., Фадеев В. Н. Исследование состояния воды в электрохромных пленках триоксида вольфрама методом ИК -спектроскопии // В межвуз. сб. науч. трудов: Физика окисных пленок. -Петрозаводск, 1988. С. 15 - 19.

105. База данных Национального Института Стандартов и Технологий США. NIST Physical Reference Data: http://webbook.nist.gov/chemistry/vib-ser.htm

106. Surca A., Orel B. IR spectroscopy of crystalline of V2O5 films in different stages of lithiation // Electrochimica Acta. 1999 - V. 44. - P. 3051 - 3057.

107. Поплавко Ю. M. Физика диэлектриков. Киев: Вища Школа. 1980. - 400с.

108. Корзо В. Ф., Черняев В. Н. Диэлектрические пленки в микроэлектронике. М.: Энергия, 1977. 368с.

109. Эме Ф. Диэлектрические измерения для количественного анализа и для определения химической структуры. М.: Химия, 1967. - 224с.

110. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М. : Наука, 1978. 792с.

111. Денисов Е. П., Круглов В. И., Салганик Ю. А., Секушин Н. А. Исследование электрохромизма в планарных структурах из трехокиси вольфрама // В межвуз. сб. научных трудов. Электрохромный эффект. Сыктывкар, 1980. 164с.

112. Челидзе Т. Д., Деревянко А. И., Куриленко О. Д. Электрическая спектроскопия гетерогенных систем. Киев :Наукова думка. 1977.

113. Ramana С. V., Naidi В. S., Hussain О. М., Pinto R. Low-temperature growth of vanadium pentoxide thin films produced by pulsed laser ablation // J. Rhys. D: Appl. Phys. 2001. - V. 34. - P. L335 - L339.

114. Zuli Liu, Guojia Fang, Youqing Wang, Yandong Bai, Kai-Lun Yao. Laser-induced coloration of V205 // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. - V. 33. - P. 2327 -2332.

115. Шунгиты Карелии и пути их комплексного использования. // под ред. Соколова В. А. и Калинина Ю. К. Петрозаводск. 1975. - 239с.

116. Chudnovskii F.A., Odynets L.L., Pergament A.L., Stefanovich G.B. Electroforming and switching in oxides of transition metals: The role of metal-insulator transition in the switching mechanism // J. Solid State Chem.- 1996. -V.122. P.95-99.

117. Pergament A.L., Stefanovich G. B. Phase composition of anodic oxide films on transition metals: a thermodynamic approach // Thin Solid Films. -1998. -V.322. N.l-2. - P.33-36.

118. Рябин В. А., Остроумов M. А., Свит Т. Ф. Термодинамические свойства веществ (справочник) JL: Химия. 1977. - 389 с.

119. Физико-химические свойства окислов. Справочник. Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия. 1978. - 471 с.

120. Lieberman М. A., Lichtenberg A. J. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1994.

121. Анисимов В. В., Демкин В. П., Квинт И. А. и др. Микролегирование приповерхностных слоев арсенида галлия ионами водорода // ЖТФ. 2000. -Т. 70-N2-C.118 -120.

122. Мотт Н. Электроны в неупорядоченных структурах. М.: Мир. 1969. -172с.

123. Martinson L S., Schwietzer J W., Metal-Insulator Transition in BaCo1xNixS2-y // Phys. Rev. Lett. 1993. - V. 71 - N 1 - P. 125-128

124. Нагаев Э. Л. Переходы Мотта в сильно легированных магнитных полупроводниках // ФТТ. 1998. - Т.43 - N 3 - С.433-437.

125. VallaT., Jonson P. D., Yosof Z., Wellst В., Li Q., Loureiro S. M. , Cava R. J. et. al. Coherence-incoherence and dimensional crossover in layered strongly correlated metals // Nature 2002. - V.417 - N 6889 - P. 627 - 630 .

126. Dolinsek B. J., Klanjsek M., Jaglicic Z., Bilusic A., Smontara A. Origin of the maximum in the temperature-dependent electrical resistivity of quasicrystals // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. - V. 14. - P. 6975-6988.

127. H. Марч, M. Паринелло. Коллективные эффекты в твёрдых телах и жидкостях. М.: Мир. 1986. - 320с.

128. Гаврилюк А. И., Ланская Т. Г. Фотохромизм в тонких слоях V205, полученных с помощью «золь-гель» технологии. // Письма в ЖТФ. 1994. -Т. 20.-N6.-С. 12-16.

129. Mohseni М., James P. F., Wright P. V. Vanadium-based organic-inorganic hybrid materials prepared by a sol-gel method // J. Sol-Gel Sci. Technol. 1998. -V. 13. - P. 495-497.

130. Burcham L. J., Deo G., Gao X., Wachs I. E. In situ IR, Raman, and UV-Vis DRS spectroscopy of supported vanadium oxide catalysts during methanol oxidation // Topics in Catalysis 2000 - V. 11/12. - P.85-100

131. Алешина Jl. A. , Фофанов А. Д. Рентгеноструктурный анализ аморфных материалов. Петрозаводск. - 1987. - 88с

132. P. J. Walsh, J. Е. Hall, R. Nicolaides et al. Experimental results in amorphous semiconductors switching behaviour // J. Non-Crystal. Solids. 1970. - V. 2. - P. 107-124.

133. Ufert K.-D. Stress induced switching in V02 thin films // Phys. Status Solidi (a). -1976. V. 34. - P. K83-K86.

134. Bowman R. M., J. Gregg M. VO2 thin films: growth and the effect of applied strain on their resistance //J. Mater. Sci. 1998. - V. 9. - P. 187-191.

135. Chudnovskii F.A., Kikalov D.O., Pergament A.L., Stefanovich G.B. Electrical Transport Properties and Switching in Vanadium Anodic Oxides: Effect of Laser Irradiation // Phys. Stat. Sol. (a) 1999. - V. 172. - N 2. - P.391-395.

136. Пергамент А. Л. Эффект переключения в оксидах переходных металлов.-дисс. канд. физ.-мат. наук. Петрозаводск. - 1994. - 212с.

137. Сандомирский В. Б., Суханов А. А., Ждан А. Г. Феноменологическая теория концентрационной неустойчивости в полупроводниках // ЖЭТФ. -1970. Т. 58. - N 5 - С.1683-1694.

138. Adler D., Shur M.S., Silver M., Ovshinsky S.R. Threshold switching in chalcogenide glass thin films. // J. Appl. Phys. 1980 - V. 51. - N 6. - P. 3289

139. Ray A.K., Hogarth C.A. A critical review of the observed electrical properties of MIM devices showing VCNR. // Int. J. Electronics. 1984. - V. 57, - N 1. -P.1-78.

140. Jackson J. L., Shaw M. P. The form and stability of current-voltage characteristics for ideal thermal switching // Appl. Phys. Lett. 1974 - V. 25. - N. 11-P. 666-668.

141. Mansingh A., Singh S. The mechanism of electrical threshold switching in V02 // J. Phys. C: Solid State Phys. 1980. - V. 13. - N 31 - P.5725-5733.

142. Коломиец Б. Т., Лебедев Э. А., Цэндин К. Д. Влияние ТОПЗ на тепловой пробой // ФТП. -1971. Т. 5. - N8. - С. 1568-1572.

143. Борисков П.П., Величко А.А., Пергамент А.Л., Стефанович Г. Б., Стефанович Д.Г. Влияние электрического поля на переход металл-изолятор в диоксиде ванадия // Письма в ЖТФ. 2002. - Т. 28. - N 10. - С.13-18.

144. Е.Б. Шадрин, А.В. Ильинский. О природе фазового перехода металл-полупроводник в диоксиде ванадия. // ФТТ. -2000. Т. 42. - N 6. - С.1092-1099.

145. Боярский Л. А., Габуда С. П., Козлова С. Г. ЯМР-исследование низкотемпературной фазы диоксида ванадия. // Физика низких температур. -2000. Т.26. - N 2. - С.197-203.

146. Семенов А. Л. Фотоиндуцированный фазовый переход в системе Пайерлса // ЖЭТФ. 1998. Т. 114. - N 4(10). - С. 1407-1420.

147. Казанин М. М., Каминский В. В., Соловьев С. М. Аномальная термоэдс в моносуьфиде самария. // ЖТФ. 2000. - Т. 70. - N 5. - С. 136-138.

148. Калинский В. В., Васильев Л. Н., Романова М. В., Соловьев С. М. Механизм возникновения электродвижущей силы при нагревании монокристаллов SmS. // ФТТ. 2001. - Т. 43. - N 6. - С. 997-999.российская

149. ГОСУДАРСТВЕННА^ БИБЛИОТЕКА