Quantité optimale de dopage en couche mince d'oxyde de tungstène

Une quantité de dopage appropriée améliorera les propriétés du film mince d’oxyde de tungstène. Un film mince d'oxyde de tungstène dopé au TiO2 réduit son défaut. Un film mince dopé au Ni et au Co peut réduire la tension de polarisation, ce qui peut améliorer la stabilité du film mince en oxyde de tungstène. En ce qui concerne le dopage, la population utilise généralement la théorie quantique pour calculer le niveau d'impuretés, met en place un modèle de centre de couleur, un modèle de décalage de valence et un modèle à petit polaron pour analyser le mécanisme de coloration, ainsi que la réaction électrochromique pour analyser l'état de blanchiment et l'état de coloration. Une bonne quantité de dopage fournit plus d'électrons, ce qui améliore la conductivité du matériau. S'il est trop dopé, il y aurait trop d'impuretés accumulées et détruirait la structure cristalline, abaissant ainsi la conductivité.

Les matériaux en film mince sont composés de très petits cristaux qui peuvent être simples ou multiples. Pour un certain matériau électrique, on suppose qu'il est composé d'un atome de NA et d'un atome dopé au NB. Dans le cristallin, lorsque la quantité de dopage est suffisamment élevée, l’atome serait remplacé par une impureté et forme un BA; lorsqu’un autre BA se forme, ils se rencontrent, ce qui provoque une accumulation d’impuretés. Il détruit la structure cristalline qui dépasse la quantité de dopage précédente. Pour le procédé sol-gel et le procédé d'évaporation, le rapport stoechiométrique chimique est très précis, la température du film mince est basse et la dispersion des impuretés est uniforme. Cela réduit donc la possibilité d'accumulation. Pour la méthode de pulvérisation magnétron, la température de préparation est plus basse, la dispersion des impuretés est inégale, augmente les risques d’accumulation. Pour la méthode d'évaporation sous vide, elle nécessite une température de préparation plus élevée, la propagation des impuretés est inégale et augmente les risques d'accumulation. Pour la méthode de dépôt chimique en phase vapeur, produire beaucoup de changements de température augmente les risques d’accumulation.

Pour un certain type de structure cristalline et de procédé de préparation à film mince, nous pouvons identifier la ligance cristalline et les changements de poudre de l’atome pendant la formation du film mince, en calculant la quantité de dopage optimale x dans une large plage de valeurs. Pour la méthode sol-gel, la quantité de dopage optimale est x ＝ 14.2857 pour la méthode de pulvérisation magnétron et d'évaporation par faisceau électrique, la quantité de dopage optimale est x 8.6647 pour la méthode d'évaporation de vapeur, la quantité de dopage optimale est x = 5.2554% pour la méthode de dépôt chimique en phase vapeur, x = 3,1876%. Ces résultats ne concernent pas les éléments dopants qui doivent être prouvés expérimentalement.