Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Bixbyite-Ta2N2O film prepared by HiPIMS and postdeposition annealing: Structure and properties

ČlánekOmezený přístuppeer-reviewedpublished version
dc.contributor.authorCapek, J
dc.contributor.authorBatkova, S
dc.contributor.authorMatas, M
dc.contributor.authorKos, S
dc.contributor.authorKozak, T
dc.contributor.authorHaviar, S
dc.contributor.authorHouska, J
dc.contributor.authorSchusser, J
dc.contributor.authorMinar, J
dc.contributor.authorDvořák, Filip
dc.contributor.authorZeman, P
dc.date.accessioned2021-05-24T15:39:33Z
dc.date.available2021-05-24T15:39:33Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractHigh-power impulse magnetron sputtering of a Ta target in precisely controlled Ar +O 2 +N 2 gas mixtures was used to prepare amorphous N-rich tantalum oxynitride (Ta-O-N) films with a finely varied elemental composition. Postdeposition annealing of the films at 900 degrees C for 5 min in vacuum led to their crystallization without any significant change in the elemental composition. The authors show that this approach allows preparation of a Ta-O-N film with a dominant Ta 2N 2O phase of the bixbyite structure. As far as the authors know, this phase has been neither experimentally nor theoretically reported yet. The film exhibits semiconducting properties characterized by two electrical (indirect or selection-rule forbidden) bandgaps of about 0.2 and 1.0 eV and one optical (direct and selection-rule allowed) bandgap of 2.0 eV (suitable for visible-light absorption up to 620 nm). This observation is in good agreement with the carried out ab initio calculations and the experimental data obtained by soft and hard X-ray photoelectron spectroscopy. Furthermore, the optical bandgap is appropriately positioned with respect to the redox potentials for water splitting, which makes this material an interesting candidate for this application.eng
dc.description.abstract-translatedVysokovýkonové pulzní magnetronové rozprašování Ta terče v přesně kontrolovaných směsích Ar + O2 + N2 bylo použito k přípravě amorfních vrstev oxynitridů tantalu (Ta-O-N) bohatých na N s jemně řízeným prvkovým složením. Následné žíhání vrstev při teplotě 900 °C po dobu 5 min ve vakuu vedlo k jejich krystalizaci při zachování jejich prvkového složení. Autoři ukazují, že tento přístup umožňuje přípravu vrstev Ta–O–N s dominantní fází Ta2N2O se strukturou typu bixbyite. Pokud víme, tato fáze nebyla doposud experimentálně prokázána ani teoreticky předpovězena. Vrstva vykazuje polovodičové vlastnosti, které jsou charakterizovány pomocí dvou elektrických zakázaných pásů o hodnotách 0.2 a 1.0 eV a jednoho optického zakázaného pásu o hodnotě 2.0 eV (vhodný pro absorpci viditelného světla o vlnové délce až 620 nm). Toto pozorování je v dobrém souladu s provedenými výpočty ab initio a experimentálními daty získaných pomocí metody fotoelektronové spektroskopie. Navíc, pozice optického zakázaného pásu je vhodná vzhledem k redoxním potenciálům pro rozklad vody, což tento materiál dělá vhodného kandidáta pro tuto aplikaci.cze
dc.format"033409-1"-"033409-10"
dc.identifier.doi10.1116/6.0000066
dc.identifier.issn0734-2101
dc.identifier.obd39884947
dc.identifier.scopus2-s2.0-85084056413
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/77493
dc.identifier.wos000529406300001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.IDEF16_013/0001829/Modernizace a upgrade infrastruktury CEMNATcze
dc.publicationstatuspublished versioneng
dc.publisherAmerican Institute of Physicseng
dc.relation.ispartofJournal of Vacuum Science & Technology. A: International Journal Devoted to Vacuum, Surfaces, and Films, volume 38, issue: 3eng
dc.relation.publisherversionhttps://avs.scitation.org/doi/full/10.1116/6.0000066
dc.rightsČlánek ve verzi „published“ není přístupný.cze
dc.subjecto-n filmseng
dc.subjectthin-filmseng
dc.subjectmechanical-propertieseng
dc.subjecttantalum oxynitrideeng
dc.subjectmetastable polymorpheng
dc.subjectcrystal-structureeng
dc.subjecttaoneng
dc.subjectsemiconductorseng
dc.subjectcoatingseng
dc.subjectdceng
dc.subjectvrstvy Bixbyite-Ta2N2Ocze
dc.subjectHiPIMScze
dc.subjectžíhánícze
dc.subjectvýpočty ab initiocze
dc.subjectfotokatalytický rozklad vodycze
dc.titleBixbyite-Ta2N2O film prepared by HiPIMS and postdeposition annealing: Structure and propertieseng
dc.title.alternativeVrstvy Ta2N2O se strukturou bixbyite připravené pomocí HiPIMS a následného žíhání: struktura a vlastnosticze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Capek_-_Bixbyite-Ta2N2O_film_prepared_by_HiPIMS_and_postdeposition_annealing_Structure_and_properties.pdf
Velikost:
2.4 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format