Диэлектрическая спектроскопия и механизм фазового перехода полупроводник-металл в легированных пленках VO$_{2}$:Ge и VO$_{2}$:Mg

В интервале 0.1 – 10$^{6}$ Гц получены частотные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь, $\operatorname{tg}\delta(f)$, а также диаграммы Коулa–Коулa для пленок диоксида ванадия, легированных германием и магнием. Измерения проведены при различных температурах в интервале 173 – 373 K. При комнатной температуре для пленок VO$_{2}$:Ge обнаружено появление на низких частотах дополнительного по отношению к нелегированным пленкам максимума на частотной зависимости$\operatorname{tg}\delta(f)$ и дополнительной полуокружности на диаграмме Коулa–Коулa. Для пленок VO$_{2}$:Mg аналогичные дополнительные особенности диэлектрических спектров возникают на высоких частотах. Показано, что вид диаграмм Коулa-Коулa для всех пленок практически не зависит от температуры в указанном температурном интервале, тогда как частоты $f_{0}$, соответствующие максимумам $\operatorname{tg}\delta(f)$, увеличиваются с ростом температуры. Для интерпретации данных диэлектрической спектроскопии предложена комбинированная эквивалентная электрическая схема образца пленки. Установлены механизмы воздействия примесей Ge и Mg на характеристики комплексного мотт-пайерлсовского фазового перехода полупроводник-металл.