Structural and gasochromic properties of epitaxial WO films prepared by pulsed laser deposition

パルスレーザー蒸着法により作製した三酸化タングステンエピタキシャル膜の構造及びガスクロミック特性

山本 春也; 井上 愛知; 吉川 正人

Yamamoto, Shunya; Inoue, Aichi; Yoshikawa, Masahito

パルスレーザー蒸着法により-AlO単結晶基板上に三酸化タングステン(WO)のエピタキシャル膜の形成条件を探索し、膜の構造及び水素によるガスクロミック特性について調べた。ラザフォード後方散乱法,X線回折法及びラマン分光法を用いて作製したWO膜の構造を評価した結果、単斜晶WO(001)膜が-AlO r-面上に成長し、蒸着中の基板温度及び酸素圧が高くなるとともに膜の結晶性が向上することがわかった。さらに、作製したWO膜の水素によるガスクロミック特性は、膜の結晶性の向上とともに低下する傾向にあり、膜の結晶構造に強く依存することが示唆された。

We investigated the structural and gasochromic properties of epitaxial tungsten trioxide (WO) thin films on the -AlO r-plane substrates, prepared by ArF excimer pulsed laser deposition under the controlled oxygen atmosphere. The deposited films were characterized by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS)/channeling, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. RBS and XRD results demonstrated that monoclinic WO(001) films were successfully grown on the -AlO substrates. The crystal quality was improved by increasing both the oxygen pressure and the substrate temperature. Gasochromic coloration in the WO films by exposure to diluted hydrogen gas was found to correlate with the crystal quality of the films. The gasochromic coloration was suppressed by the epitaxial growth of the films.