Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2023

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: gas impulse magnetron sputtering

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wpływ wygrzewania na właściwości sensorowe cienkich warstw WO₃

Kapuścik Paulina, Mazur Michał, Wojcieszak Damian

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

2023

Vol. 72, nr 3

43--52

Trójtlenek wolframu (WO₃) jest półprzewodnikiem o szerokiej optycznej przerwie energetycznej, do jego zalet należą wysoka stabilność chemiczna oraz niska cena. Ponadto ma właściwości chromogeniczne, czyli zdolność do zmian zabarwienia w odpowiedzi na różne bodźce, w tym temperaturę, promieniowanie świetlne, pole elektryczne oraz ekspozycję na wodór. Ze względu na wysoką wydajność barwienia i szybkie przełączanie cienkie warstwy WO₃ mogą być stosowane w lustrach antyodblaskowych i inteligentnych oknach, jak również w czujnikach gazów. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wygrzewania na właściwości cienkich warstw WO₃ wytwarzanych metodą impulsowego rozpylania magnetronowego (GiMS) z warstwą palladu w roli katalizatora. Próbki były wygrzewane w temperaturach od 200 do 400°C. Odpowiedź sensorową powłok scharakteryzowano na podstawie pomiaru widm transmitancji podczas wprowadzania powietrza i mieszaniny H₂/Ar o stężeniu wodoru od 25 do 1000 ppm. Ponadto zbadano wpływ wygrzewania na strukturę oraz morfologię powłok. Wygrzewanie w temperaturze 400°C spowodowało zmianę struktury powłok z amorficznej na krystaliczną. Po wprowadzeniu mieszaniny H₂/Ar zaobserwowano spadek transmitancji dla wszystkich próbek. Dla warstw wygrzewanych w temperaturze 200°C i 300°C wartość transmitancji spadała podczas całego cyklu barwienia, natomiast w przypadku warstw wygrzewanych w 400°C nasycenie sygnału osiągnięto po 7 minutach. Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami sensorowymi charakteryzują się powłoki wygrzewane w temperaturze 400°C, ze względu na wysokie wartości odpowiedzi sensorowej dla bardzo małego stężenia wodoru (SR = 6,3 dla 25 ppm H₂) oraz krótki czas odpowiedzi i powrotu.

Tungsten trioxide (WO₃) is a wide-bandgap semiconductor. its advantages include high chemical stability and low price. Furthermore, WO₃ has chromogenic properties, that is, the ability to switch between pale yellow and dark blue in response to various stimuli, including temperature, light irradiation, electric field, and exposure to hydrogen. Due to its high colouring efficiency and fast switching, it can be used in antidazzling mirrors and smart window applications, as well as in gas sensing. in this paper, we present the influence of annealing on the properties of WO₃ coatings that were annealed at temperatures in the range from 200°C to 400°C. The sensing response was characterized based on the transmittance measurement during exposure to air and Ar/H₂ mixture with hydrogen concentrations from 25 ppm to 1000 ppm. Furthermore, the influence of annealing on the structure and morphology of the coatings was examined. annealing at 400°C led to a structure change from amorphous to crystalline one. after the introduction of the Ar/H₂ mixture, a decrease in transmittance was observed for all of the analysed coatings. For films annealed at 200°C and 300°C, the transmittance value decreased during the entire colouring cycle, while for the coating annealed at 400°C a plateau was reached after 7 minutes of exposure. it was found that the best sensing characteristics were obtained for the WO₃ thin film annealed at 400°C due to high sensor response to very low hydrogen concentrations (SR = 6.3 for 25 ppm H₂) as well as short response and recovery times.