Проекты

проект РФФИ 13-03-00662а

  Композиционные материалы полупроводник-полимер для гибких устройств электронной техники

    Проект направлен на развитие методов синтеза пленок диоксида ванадия с пониженной температурой фазового перехода  металл-полупроводник, что необходимо  для разработки устройств гибкой электроники, новых типов сенсоров, оптоэлектронных преобразователей, энергозависимых элементов памяти с возможностью сверхплотной записи информации. Понижение температуры фазового перехода осуществляется с помощью  легирования диоксида ванадия марганцем и хромом. Пленки получены осаждением  золь- гель методом из метанольных растворов ацетилацетоната ванадила и ацетилацетонатов легирующих металлов ( хрома, марганца)  на различные подложки (кремний, каптон, ситалл)   с последующей термической обработкой слоев. Определена зависимость состава, структуры, электрических и оптических функциональных свойств пленок VO2 от условий приготовления  Для выяснения механизма легирования методами термогравиметрического анализа (ТГА), рентеннографически (РФА), ИК спектроскопии в том числе с использованием преобразования Фурье  изучалась термическая устойчивость (термолиз) ацетилацетоната ванадила. Установлено, что термолиз ацетилацетоната ванадила состоит из последовательного разрушения химических связей в ацетилацетонатных лигандах, сопропорционирования возникающих оксидов ванадия разной степени окисления  с образованием диоксида ванадия. Активация реакций разложения светом дает дополнительные возможности контроля реакционной способности материалов. Методом ИК спектроскопии изучена термическая устойчивость ацетилацетоната ванадила под действием УФ (ртутная лампа) и лазерного облучения (длина волны 355 нм, время и энергия импульса 8нс и 13.3 мДж соответственно).  Для ацетилацетонатов марганца и хрома установлен состав твердых и газообразных продуктов пиролиза. Проведены исследования температурных зависимостей сопротивления и эффекта переключения в полученных пленках диоксида ванадия. Определено влияние условий нанесения пленок на параметры резистивного переключения и фазового перехода металл-полупроводник.. На основе диоксида ванадия созданы сэндвич структуры Au-VO2-SiO2-Si(p-тип), реализующие эффект электрического переключения с памятью. Определено, что механизм переключения описывается в рамках модели электронного управления переходом металл-изолятор. Для расчета электронной структуры и установления природы фазового перехода VО2 методами квантовой химии освоена модель Хаббарда с учетом корреляции локализованных   d-  или f- электронов.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
неорганическая химия,  реакционная способность неорганических соединений, координационные соединения, оксиды переходных металлов, пленки.