Reaktivní vysokovýkonová pulzní magnetronová depozice vrstev oxidů vanadu

Bc. Tomáš VYTISK

Master's thesis

Reactive High Power Impulse Magnetron Sputtering of Vanadium Oxides

Abstract:

The aim of this thesis is to fabricate thermochromic thin film of vanadium oxide. High power impulse magnetron sputtering is used to prepare a thermochromic film with structure changes below transition temperature Tc = 68 °C providing variable transmittance in infrared spectrum. The films were prepared in oxygen and argon gas mixture, at pressure of working gas (Ar) par = 1.0 Pa. A vanadium target (99.999 %) was loaded by average power density during deposition = 12.4 14.0 W/cm2. Other deposition parameters were: voltage pulse length t1 = 40, 50 and 80 s with power supply repetition frequency f = 250, 200 a 125 Hz, respectively. Ellipsometry was used to measure optical characteristics () and parameters like refraction index n and extinction coefficient k. This work presents an influence of deposition parameters (voltage pulse length t1, substrate temperature T and deposition time t) on thermochromic behaviour of the thin films.

Abstract:

Tato práce je zaměřena na vysokovýkonovou pulzní magnetronovou depozici tenkých vrstev oxidu vanadu. Cílem je vytvořit termochromickou vrstvu oxidu vanadu, jejíž přechodová teplota bude nižší než 68 °C a bude vykazovat změny propustnosti v oblasti infračerveného záření. Vrstvy byly připravovány v plynné směsi argonu a kyslíku za konstantního tlaku pracovního plynu par = 1.0 Pa. Vanadiový terč (99.999 %)byl zatěžován průměrnou výkonovou hustotou při depozici = 12.4 14.0 W/cm2. Délka trvání pulzu byla t1 = 40, 50 a 80 s s opakovací frekvencí napájecího zdroje f = 250, 200 a 125 Hz, dle uvedeného pořadí. Pomocí elipsometrie byla zjištěna tloušťka deponovaných vrstev a zkoumány optické parametry jako index lomu n a extinkční koeficient k. V této práci jsou prezentovány výsledky vlivu depozičních parametrů, zejména délky trvání pulzu t1, teploty substrátu T a délky depozičního procesu t (tloušťky vrstvy) na termochromické vlastnosti připravených vrstev.

Keywords

HiPIMS, oxid vanadu, reaktivní magnetronové naprašování, termochomické vrstvy

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2015

Accessible from:: 31. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 19. 6. 2015
• Supervisor: Prof. RNDr. Jaroslav Vlček, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Applied Physics and Physical Engineering