Nanostructured CuWO4/WO3-x films prepared by reactive magnetron sputtering for hydrogen sensing

Abstract

Dvojvrstvy o vysoké čistotě obsahující wolframit mědi (CuWO4) a sub-stechiometrický oxid wolframu (WO3-x) byly připraveny reaktivním naprašováním pomocí originálního dvoukrokového procesu. Jako první byla připravena tenká vrstva oxidu wolframu (DC magnetron, Ar + O2 jako pracovní plyn, kovový W terč). Na tuto vrstvu byla přidána vrstva nesouvislého wolframitu mědi pomocí RF reaktivní depozice z Cu terče. Wolframit na povrchu tvoří větvené ostrůvky. Jejich množství a vzhled se liší podle množství přidané mědi. Byly zkoumány dvojvrstvy s různými tloušťkami vrstev jako konduktometrické senzory vodíku. Nejlepší odezva byla naměřena pro vrstvy s poměrem tlouštěk 5 nm/20 nm. Odezva byla více než osmkrát lepší v porovnání s dvacetinanometrovou vrstvou referenčního WO3-x. Článek obsahuje návrh vysvětlení této změny založený na formování nanometrových n-n heterogenních přechodů. Detailní studie SEM snímků dokumentuje morfologii ostrůvků woframitu.