Combined Role of Substrate and Doping on the Semiconductor-to-Metal Transition of VO<sub>2</sub> Thin Films
Notice bibliographique
Résumé
Vanadium dioxide exhibits a sharp temperature-induced structural change (monoclinic to rutile) that induces a semiconductor-to-metal transition together with a major change in its electrical properties. Even though VO 2 thin films are a promising candidate for numerous applications to electronic and energy devices, one of the greatest challenges toward integration of this material is to precisely control the transition temperature. Substrate-induced interfacial effects and dopant-induced isostatic stress combined with excess electron injection are the main paths used to reduce the temperature of transition. In this work, we combine metallic doping with tungsten atoms and strain engineering in VO 2 thin films in order to lower the transition temperature while maintaining a high resistivity contrast. Epitaxial undoped films are shown to respond to substrate-induced strain by relaxing with increasing thickness but with a limited reduction of the transition temperature. In contrast, epitaxial doped films do not show any dependence on substrate-induced strain but yield a great reduction of the transition temperature as compared to polycrystalline relaxed doped films. This temperature shifts down to room temperature or even close to 0 °C depending on the doping level. This shift is accompanied by a different morphology of the film as compared to undoped films. In contrast to undoped VO 2 where the substrate-induced effect is limited to very thin films, combining tungsten doping and substrate-induced strain allows one to take advantage of the interfacial effect at any film thickness. Moreover, activation energies below 100 meV and greatly reduced transition temperatures combined with an electrical contrast still above 2 orders of magnitude make tungsten-doped VO 2 films of strong interest for many devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».