Structural And Optical Properties Of VOx Thin Films

• Autorzy: Schneider K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0238

Warianty tytułu

PL

Własności strukturalne i optyczne cienkich warstw VOx

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

VO_x thin films were deposited on Corning glass, fused silica and Ti foils by means of rf reactive sputtering from a metallic vanadium target. Argon-oxygen gas mixtures of different compositions controlled by the flow rates were used for sputtering. Influence of the oxygen partial pressure in the sputtering chamber on the structural and optical properties of thin films has been investigated. Structural properties of as-sputtered thin films were studied by X-ray diffraction at glancing incidence, GIXD. Optical transmittance and reflectance spectra were recordedwith a Lambda 19 Perkin-Elmer double spectrophotometer. Thickness of the films was determined from the profilometry. It has been confirmed by XRD that the deposited films are composed mainly of V₂O₅ phase. The estimated optical band gap of 2.5 eV corresponds to V₂O₅.

PL

Cienkie warstwy VO_x były nanoszone na szkło Corning metodą rozpylania magnetronowego rf. Jako katody użyto metalicznego wanadu. Były one nanoszone w komorze wypełnionej mieszaniną argonu i tlenu w różnych proporcjach przy ustalonych przepływach. Zbadano wpływ ciśnienia parcjalnego tlenu w komorze na własności strukturalne i optyczne otrzymanych warstw. Własności strukturalne cienkich warstw zostały określone metodą rozpraszania promieniowania rentgenowskiego padającego pod małymi kątami (GIXD). Widma optyczne transmitancji i odbicia zostały wykonane przy użyciu spektrometru Lambda 19 Perkin-Elmer. Grubość badanych warstw zmierzono za pomocą profilometru. Pomiary XRD potwierdziły, że otrzymane warstwy składają się głównie z fazy V₂O₅. Wyznaczona optycznie przerwa energetyczna wynosząca 2.5 eV odpowiada przerwie energetycznej V₂O₅.

Słowa kluczowe

EN

VOx thin films; reactive sputtering; microstructure; optical properties; energy band gap

PL

cienkie warstwy VOx; rozpylanie magnetronowe; mikrostruktura; właściwości optyczne; przerwa energetyczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 957--961
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Schneider K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Computer Science, Electronics and Telecommunications, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] E.E. Chain, Appl. Optics 30, 2782-2787 (1991).
• [2] R.T. RejendraKumar, B. Karunagaran, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, P. Manoravi, M. Joseph, V. Gopal, Sensors and Actuators A 107, 62-67 (2003).
• [3] P. Liu, S-H Lee et al., Solid State Ionics 165, 223-228 (2003).
• [4] X. Chen, Q. Lv, X. Yi, Optik 123, 1187-1189 (2012).
• [5] A. Löfberg, T. Giornelli, S. Paul, E. Bordes-Richard, Applied catalysis A: General 391, 43-51 (2011).
• [6] S.P. Price, X. Tong et al., Surface Science 605, 972-976 (2011).
• [7] S. Liu, J. Wu et al., Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 332, 84-92 (2010).
• [8] R. Mitdank, D. Habel et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 269, 345-352 (2011).
• [9] M.Y. Song, S. Chin et al., Ceramics International 38, 2613-2618 (2012).
• [10] S. Zhuikov, W. Wlodarski, Y. Li, Sensors and Actuators B 77, 484-490 (2001).
• [11] A. Cabota, J. Arbiola, A. Corneta, J.R. Morantea, F. Cheng, M. Liu, Thin Solid Films 436, 64-69 (2003).
• [12] C.O. Park, S.A. Akbar, J. Hwang, Mater. Chem. Phys.75, 55-60 (2002).
• [13] B.W. Licznerski, K. Nitsch, H. Teterycz, T. Sobanski, K. Wisniewski, Sensors and Actuators B 103, 69-75 (2004).
• [14] C.O. Park, S.A. Akbar, J. Hwang, Mater. Chem. Phys.75, 55-60 (2002).
• [15] M. Radecka, M. Rekas. K. Zakrzewska, Trends in Inorganic Chemistry 9, 81-126 (2006).
• [16] G. Zhao, H. Kozuka, H. Lin, T. Yoko, Thin Solid Films 339, 123-128 (1999).
• [17] R.K. Karn, M. Misra, O.N. Srivastava, Int. J. Hydrogen Energy 25, 407-413 (2000).
• [18] J. Livage, D. Ganguli, Solar Energy Materials and Solar Cells 68, 365-381 (2001).
• [19] P. Liu, S-H Lee et al., Solid State Ionics 165, 223-228 (2003).
• [20] J.G. Zhang, P. Liu, J.A. Turner, C.E. Tracy, D.K. Benson, J. Electrochem. Soc. 145, 1889-1892 (1998).
• [21] Y.L. Wang, X.K. Chen et al., Surface & Coatings Technology 201, 5344-5347 (2007).
• [22] X. Wu, F. Lai, L. Lin, Y. Li, L. Lin, Y. Qu, Z. Huang, Applied Surface Science 255, 2840-2844 (2008).
• [23] P. Dagur, A.U. Mane, S.A. Shivashankar, Journal of Crystal Growth 275, e1223-e1228 (2005).
• [24] Y. Wang, M.C. Li, L.C. Zhao, Surface & Coatings Technology 201, 6772-6776 (2007).
• [25] L-J. Meng, R.A. Silva et al., Thin Solid Films 515, 195-200 (2006).
• [26] V. Melnik, I. Khatsevych, V. Kladko, A. Kuchuk, V. Nikirin, B. Romanyuk, MaterialsLetters68, 215-217 (2012).
• [27] S.P. Lim, J.D. Long et al., Journal of Physics D: Applied Physics 40, 1085-1090 (2007).
• [28] A. Gies, B. Pecquenard, A. Benayad, H. Martinez, D. Gonbeau, H. Fuess, A. Lavasseur, SolidStateIonics 176, 1627-1634 (2005).
• [29] J. Liu, X. Wang, Q. Peng, Y. Li, Sensors and Actuators B 115, 481 (2006).
• [30] K. Schneider, J. Drogowska, A.G. Balogh, Z. Tarnawski, N.-T.H. Kim-Ngan, K. Zakrzewska, VOx thin films deposition by reactive rf sputtering, Reactivity of Solids, K. Przybylski, Ed, Polish Ceramic Society, Krakow 2013. P. 305-314.
• [31] H. Ogawa, A. Abe, M. Nishikawa, S. Hayakawa, J. Electrochem. Soc. 128, 685-689 (1981).
• [32] G. Shankar, P.S. Joseph, M. Yosuva Suvakin, A. Sebastiyan, Physica B 405, 4231 (2010).
• [33] K. Maki, T. Fukuda, H. Momose, T. Nakano, S. Baba, J. Fac. Sci. Tech., SeikeiUniv. 49, 41-44 (2012).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.