DEVELOPMENT OF A V2O5 THIN FILM DEPOSITION TECHNIQUE
Authors: Аймбетова И. О. , Аймбетова Э. О. , Байгенженов О. С. , Берди Д. , Умиров Б. 
Published: January 2023

На основании технологического и экономического анализа самым оптимальным и технологически приемлемым методом получения термохромных композиций является легирование пленок фазопереходными материалами, позволяющих управлять основными параметрами энергосбережения и других термосвойств, с последующим нанесением на стеклянные и/или другие подложки. Исследован рост кристаллитов поликристаллических пленок, изготовленных путем одновременной вариации толщины напыленной пленки оксида ванадия и времени ее термообработки при различных температурах. Исследование структуры пленки осуществлено рентгеновским микрозондовым анализатором. Для определения оптимального ведения процесса осаждения тонких пленок оксида ванадия на поверхность стеклянной подложки были исследованы методы магнетронного осаждения, метод центрифугирования, нанесение опусканием в раствор с термохромным материалом. При spin-coating осаждении планарных покрытий тонких пленок V2O5 использована золь-гель техника. На основании проведенных исследований выявлено, что эффективные термохромные и электрохромные свойства демонстрируются пленками, поперечный размер которых менее 2 микрометров. Термическая обработка при температуре 400 позволяет кальцинацию и отжиг вещества. Выявлено, что при совместном послойном осаждении пентаоксида ванадия с оксидами переходных металлов на стеклянную подложку повышение/понижение температуры влияет на индуцированные изменения химических связей в комплексе и/ или координации лигандов вокруг иона переходного металла, который способствует снижению фотокаталической активности, порция ультрафиолетового света, поступающая на поверхность нанокатализатора, полностью поглощается каркасом слоя V2O5.

Based on technological and economic analysis, the most optimal and technologically acceptable method for obtaining thermochromic compositions is the alloying of films of phase-transition materials that allow controlling the main parameters of energy saving and other thermal properties, followed by application to glass and/or other substrates. The growth of crystallites of polycrystalline films made by simultaneous variation of the thickness of the sprayed vanadium oxide film and the time of its heat treatment at different temperatures is investigated. The study of the film structure was carried out by an X-ray microprobe analyzer. In order to determine the optimal conduct of the process of deposition methods of thin films of vanadium oxide on the surface of a glass substrate, magnetron deposition methods, the method of centrifugation deposition by lowering into a solution with thermochromic material were investigated. During spin-coating deposition of planar coatings of V2O5 thin films, sol-gel technique was used. Based on the conducted studies, it was revealed that effective thermochromic and electrochromic properties are demonstrated by films whose transverse size is less than 2 micrometers. Heat treatment at a temperature of 400 allows calcination and annealing of the substance. It was revealed that during the joint layer-by-layer deposition of vanadium pentoxide with transition metal oxides on a glass substrate, an increase/decrease in temperature affects induced changes in chemical bonds in the complex and/or coordination of ligands around the transition metal ion, which contributes to a decrease in photocatalytic activity, a portion of ultraviolet light entering the surface of the nanocatalyst is completely absorbed by the framework of the V2O5 layer.