Přejít k obsahu


Properties of thermochromic VO2 films prepared by HiPIMS onto unbiased amorphous glass substrates at a low temperature of 300 °C

Citace:
HOUŠKA, J., KOLENATÝ, D., VLČEK, J., ČERSTVÝ, R. Properties of thermochromic VO2 films prepared by HiPIMS onto unbiased amorphous glass substrates at a low temperature of 300 °C. Thin Solid Films, 2018, roč. 660, č. AUG 30 2018, s. 463-470. ISSN: 0040-6090
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Properties of thermochromic VO2 films prepared by HiPIMS onto unbiased amorphous glass substrates at a low temperature of 300 °C
Rok vydání: 2018
Autoři: Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. David Kolenatý , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. Radomír Čerstvý
Abstrakt CZ: Tématem článku jsou termochromické vrstvy VO2 připravené vysokovýkonovým pulzním magnetronovým naprašováním s pulzní kontrolou napouštění reaktivního plynu, za podmínek výjimečně příznivých pro průmysl: na amorfní skleněné substráty bez jakékoliv mezivrstvy a při nízkých teplotách (Tdep) až k 300 °C. Ukazujeme, že (a jak) mohou být silně termochromické vrstvy VO2 připraveny dokonce i za těchto nepříznivých podmínek, a srovnáváme jejich vlastnosti s vlastnostmi vrstev připravených za podmínek příznivějších ale méně vhodných pro průmysl. Soustředíme se na strukturu vrstev studovanou pomocí XRD a Ramanovy spektroskopie, elektrickou rezistivitu a zejména na optické vlastnosti studované pomocí spektroskopické elipsometrie a spektrofotometrie. Vlastnosti dosažené při Tdep = 300 °C zahrnují například přechodovou teplotu (Ttr) pod 60 °C, extinční koeficient při 550 nm kolem 0,50, modulaci extinkčního koeficientu při 2000 nm mezi 0,35 (pokojová teplota) a 3,77 (nad Ttr) nebo modulaci rezistivity mezi 0,0053 Ω·m (pokojová teplota) a 0,000015 Ω·m (nad Ttr). Výsledky jsou důležité pro návrh cest pro přípravu termochromických povlaků za podmínek příznivých pro průmysl a tím zvyšují aplikační potenciál těchto povlaků.
Abstrakt EN: The paper deals with thermochromic VO2 films deposited by reactive high-power impulse magnetron sputtering with a pulsed reactive gas flow control under exceptionally industry-friendly conditions: onto amorphous glass substrates without any interlayer, without any substrate bias voltage and at low temperatures (Tdep) down to 300 °C. We show that (and how) strongly thermochromic VO2 films can be prepared even under these unfavorable conditions, and compare their properties with those achieved under more favorable but less industry-friendly conditions. We focus on the film structure studied by X-ray diffraction and Raman spectroscopy, electrical resistivity, and especially optical properties studied by spectroscopic ellipsometry and spectrophotometry. The properties achieved at Tdep = 300 °C include e.g. transition temperature (Ttr) below 60 °C, extinction coefficient at 550 nm of around 0.50, modulation of the extinction coefficient at 2000 nm between 0.35 (room temperature) and 3.77 (above Ttr) or modulation of the resistivity between 0.0053 Ω·m (room temperature) and 0.000015 Ω·m (above Ttr). The results are important for the design of pathways for the preparation of thermochromic coatings under industry-friendly conditions, and, in turn, significantly increase the application potential of these coatings.
Klíčová slova

Zpět

Patička