Ion-flux characteristics during low-temperature (300 °C) deposition of thermochromic VO2 films using controlled reactive HiPIMS

Abstract

Charakteristiky iontových toků na pozici substrátu a odpovídající výbojové charakteristiky byly vyšetřovány pro řízené nízkoteplotní (300 °C) reaktivní HiPIMS depozice termochromických VO2 vrstev na konvenční sodnovápenaté skleněné substráty bez přivedeného předpětí na substrát a bez jakékoliv mezivrstvy. Bylo ukázáno, že fázové složení vrstev korelovalo s iontovým podílem (V+ + V2+) a s poměrem iontů (V+ + V2+):(2O2+ + O+) v celkovém iontovém toku na substrát. Nastavení množství kyslíku v plynné směsi umožnilo řídit nejen fázové složení vrstev, ale také jejich krystalinitu. Bylo zjištěno, že vhodné složení celkového iontového toku a vysoké energie iontů (až 50 eV vůči zemi) podpořily krystalizaci termochromické fáze ve VO2 vrstvách. Dosáhli jsme vysoké modulace transmitance pro vlnovou délku 2500 nm (mezi 51 % a 8 %) a elektrické rezistivity (změna 350×) VO2 vrstvy o tloušťce 88 nm.