Přejít k obsahu


Controlled reactive HiPIMS - effective technique for low-temperature (300 °C) synthesis of VO2 films with semiconductor-to-metal transition

Citace:
VLČEK, J., KOLENATÝ, D., HOUŠKA, J., KOZÁK, T., ČERSTVÝ, R. Controlled reactive HiPIMS - effective technique for low-temperature (300 °C) synthesis of VO2 films with semiconductor-to-metal transition. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 2017, roč. 50, č. 38, s. "38LT01-1"-"38LT01-6". ISSN: 0022-3727
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Controlled reactive HiPIMS - effective technique for low-temperature (300 °C) synthesis of VO2 films with semiconductor-to-metal transition
Rok vydání: 2017
Autoři: Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. David Kolenatý , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Tomáš Kozák Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý
Abstrakt CZ: Reaktivní vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování (HiPIMS) s kontrolovaným pulzním tokem O2 a vstřikováním O2 do oblasti s vysokou hustotou plazmatu před rozprašovaným vanadiovým terčem bylo použito pro nízkoteplotní (300 °C) depozici vrstev VO2 s výrazným přechodem mezi polovodivým a kovovým stavem na konvenční sodnovápenaté sklo bez jakékoliv mezivrstvy a předpětí na substrátu. Průměrná hustota výkonu během depozice byla blízko 13 W/cm^2 při fixní střídě 1 % a výkon během pulzů byl až 5 kW/cm^2 při délce pulzů mezi 40 µs a 100 µs. Pro vrstvy VO2 připravené pomocí 50 µs pulzů, kdy byla krystalizace termochromické fáze VO2(M1) podpořena vysokoenergetickými (až 50 eV vůči zemi) ionty, byla dosažena silná modulace transmitance při 2500 nm (mezi 51 % a 8 % pro tloušťku 88 nm) a elektrické rezistivity (změna 350×) při přechodové teplotě 56–57 °C.
Abstrakt EN: Reactive high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) with a pulsed O2 flow control and to-substrate O2 injection into a high-density plasma in front of the sputtered vanadium target was used for low-temperature (300 °C) deposition of VO2 films with a pronounced semiconductor-to-metal transition onto conventional soda-lime glass substrates without any substrate bias voltage and without any interlayer. The deposition-averaged target power density was close to 13 W/cm^2 at a fixed duty cycle of 1% with a peak target power density up to 5 kW/cm^2 during voltage pulses ranged from 40 µs to 100 µs. A high modulation of the transmittance at 2500 nm (between 51% and 8% at the film thickness of 88 nm) and the electrical resistivity (changed 350 times) at the transition temperature of 56–57 °C was achieved for the VO2 films synthesized using 50 µs voltage pulses when the crystallization of the thermochromic VO2(M1) phase was supported by the high-energy (up to 50 eV relative to ground potential) ions.
Klíčová slova

Zpět

Patička