Developing an Analysis Procedure and Dispersion Model for Pristine and W-Doped VO <sub>2</sub> Thin Films Using Density Functional Theory and Spectroscopic Ellipsometry
Notice bibliographique
Résumé
Vanadium dioxide (VO 2 ) and its unique phase transition from semiconductor to metal near room temperature ( T IMT = 68 °C) offer significant potential for applications in smart materials and advanced technologies. This transition is accompanied by a drastic modulation of VO 2 ’s optical properties in the near- and far-infrared regions. Tungsten (W) has been successfully used as a dopant to lower the transition to room temperature. VO 2 is highly dependent on the synthesis method, as for each fabrication protocol, the optical properties differ. Therefore, the optical properties of VO 2 must be determined frequently. In this work, a universal analysis procedure to accurately determine the optical properties of all pristine VO 2 thin films is presented. Density functional theory is employed to create a dispersion model specifically catered to VO 2, a novel approach that justifies the oscillator center energies. This dispersion model explicates the four different contributions to the absorption of VO 2 between 2 and 5 eV. We showcase the versatility of our dispersion model by applying it to data sets from the literature, correctly fitting each one. We then further illustrate the robustness of the analysis procedure by successfully applying it to W-doped VO 2 thin films. This allows for a direct comparison of the optical properties of pristine and W-doped VO 2 well below and well above the transition temperature for the first time. We show that W-doping affects the optical properties almost exclusively in the low-temperature phase for near-infrared photon energies. Indeed, the optical absorption of the doped films is higher than that of the pristine films for photon energies below 1 eV, and the onset of optical absorption is lowered to near 0 eV as opposed to 0.4 eV for pristine VO 2 .
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».