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.
Anotace v angličtině
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.
Klíčová slova
HiPIMS, oxid vanadu, reaktivní magnetronové naprašování, termochomické vrstvy
Klíčová slova v angličtině
HiPIMS, vanadium oxide, reactive magnetron sputtering, thermochromic thin films
Rozsah průvodní práce
56 s.
Jazyk
AN
Anotace
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.
Anotace v angličtině
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.
Klíčová slova
HiPIMS, oxid vanadu, reaktivní magnetronové naprašování, termochomické vrstvy
Klíčová slova v angličtině
HiPIMS, vanadium oxide, reactive magnetron sputtering, thermochromic thin films
Zásady pro vypracování
Seznámit se s problematikou a současným stavem vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování se zaměřením na reaktivní depozici vrstev oxidů vanadu.
Seznámit se s experimentálním zařízením pro přípravu a analýzu tenkých vrstev na katedře fyziky.
Provést pod dohledem přípravu vybraných sérií vrstev a jejich charakterizaci.
Kvalitativně vyšetřit vztahy mezi parametry magnetronového výboje, depozičními charakteristikami a vlastnostmi připravených vrstev.
Zásady pro vypracování
Seznámit se s problematikou a současným stavem vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování se zaměřením na reaktivní depozici vrstev oxidů vanadu.
Seznámit se s experimentálním zařízením pro přípravu a analýzu tenkých vrstev na katedře fyziky.
Provést pod dohledem přípravu vybraných sérií vrstev a jejich charakterizaci.
Kvalitativně vyšetřit vztahy mezi parametry magnetronového výboje, depozičními charakteristikami a vlastnostmi připravených vrstev.