Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2018 - zeszyt 7

Właściwości optyczne cienkich warstw na bazie mieszanin tlenków tytanu i wolframu (TiO2-WO3)

Optical properties of titanium-tungsten mixed oxides (TiO2-WO3) thin fil

10.15199/13.2018.7.1

nr katalogowy: 115062
10.15199/13.2018.7.1

Streszczenie

Cienkie warstwy dwutlenku tytanu (TiO2) oraz trzy mieszaniny tlenków tytanu i wolframu (TiO2-WO3) o małej zawartości trójtlenku wolframu (WO3) osadzono na podłożach z krzemionki amorficznej (SiO2) metodą parowania wiązką elektronową. Na podstawie analizy wyników badania właściwości optycznych metodą transmisji i odbicia światła stwierdzono występowanie zjawiska blueshiftu krawędzi absorpcji światła, polegającego na zmniejszeniu wartości długości fali odcięcia λcut-off oraz zwiększeniu szerokości optycznej przerwy energetycznej dla przejść skośnych dozwolonych Egi opt, a także odnotowano wzrost wartości średniej transmisji światła w zakresie promieniowania widzialnego Tλ(VIS), wraz ze zwiększeniem zawartości atomowej wolframu do tytanu w cienkich warstwach TiO2-WO3. Stwierdzono także występowanie jednej wartości optycznej przerwy energetycznej dla przejść skośnych dozwolonych w wypadku powłok TiO2 i Ti0,91W0,09Ox oraz dwóch wartości tego parametru dla cienkich warstw Ti0,84W0,16Ox i Ti0,77W0,23Ox. Ponadto, dla wszystkich mieszanin tlenków TiO2-WO3 otrzymano mniejsze wartości współczynnika załamania światła n550 oraz współczynnika ekstynkcji κ550 o długości fali 550 nm, w porównaniu z cienką warstwą TiO2.

Abstract

Titanium dioxide (TiO2) and three titanium-tungsten mixed oxides (TiO2-WO3) with small amount of tungsten trioxide (WO3) were deposited onto silica (SiO2) substrates using electron beam evaporation method. Analysis of optical properties on the basis of transmittance and reflectance spectra revealed blueshift of absorption edge. With increasing content of tungsten in TiO2-WO3 mixed oxides, reduction of cut-off wavelength λcut-off, widening of the optical band gap for indirect allowed transitions Egi opt, as well as increase in the mean value of transmittance over visible light range Tλ(VIS) were observed. One value of optical band gap for indirect allowed transitions was determined for TiO2 and Ti0,91W0,09Ox thin films, while for Ti0,84W0,16Ox and Ti0,77W0,23Ox coatings two values were found. Moreover, values of n550 and κ550 parameters for all TiO2-WO3 mixed oxides were lower compared with TiO2 thin film.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Chaudhari G.N. et al., (2006) Structural and gas sensing properties of nanocrystalline TiO2:WO3-based hydrogen sensors, Sensors and Actuators B, Vol. 115, pp. 297-302.
[2] Chen X., Mao S.S., (2007) Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications, Chemical Review, Vol. 107, pp. 2891-2959.
[3] Depero L.E. et al., (1996) Structural studies of tungsten-titanium oxide thin films, Journal of Solid State Chemistry, Vol. 121, pp. 379-387.
[4] Diebold U., (2003) The surface science of titanium dioxide, Surf. Science Reports, Vol. 48, pp. 57-70.
[5] Göttsche J., Hinsch A., Wittwer V., (1993) Electrochromic mixed WO3-TiO2 thin films produced by sputtering and the sol-gel technique: a comparison, Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol. 31, pp. 415-428.
[6] Komornicki S., Radecka M., Sobaś P., (2004) Structural, electrical and optical properties of TiO2-WO3, Materials Research Bulletin, Vol. 39, pp. 2007-2017.
[7] Ramana C.V. et al., (2013) Optical constants of amorphous, transparent titanium-doped tungsten oxide thin films, Applied Materials and Interfaces, Vol. 5, pp. 4659-4666.
[8] Swanepoel R., (1983) Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon, Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol. 16, pp. 1214-1222.
[9] Tacconi N.R. et al., (2003) Pulsed electrodeposition of WO3-TiO2 composite films, Electrochemistry Communication, Vol. 5, pp. 220-224.
[10] Tauc J., (1966) Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si, Materials Research Bulletin, Vol. 3, pp. 37-46.
[11] Wang T. et al., (1998) The effect of properties of semiconductor oxide thin films on photocatalytic decomposition of dyeing waste water, Thin Solid Films, Vol. 334, pp. 103-108.
[12] Wisitsoraat A. et al., (2005) Gas sensing properties of TiO2-WO3 and TiO2-MO3 based thin film prepared by ion-assisted e-beam evaporation, IEEE Sensors, pp. 1184-1187.
[13] Zakrzewska K., (2001) Mixed oxides as gas sensors, Thin Solid Films, Vol. 391, pp. 229-238.
[14] Zheng H. et al., (2011) Nanostructured tungsten oxide - properties, synthesis and applications, Advanced Functional Materials, Vol. 21, pp. 2175-2196.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 115062 "Właściwości optyczne cien..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2018-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2018-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma