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Cesium polytungstate in sputtered solar control films. II. Electronic structure and water-induced defects

X射线光电子能谱 分析化学(期刊) 材料科学 电子 薄膜 光谱学 溅射 吸收(声学) 吸收光谱法 原子物理学 化学 核磁共振 光学 物理 纳米技术 量子力学 色谱法 复合材料
作者
Satoshi Yoshio,Keiichi Sato,Kenji Adachi
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:130 (12) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0058749
摘要

The origin of low conductivity and high near-infrared absorption observed in sputtered Cs-polytungstate (CPT) thin films was studied using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermal desorption spectroscopy (TDS), and first-principles calculations. The film's resistivity was directly correlated with the intensity of XPS W5+4f peaks, and the mobility of the conduction band (CB) electrons was evaluated as 1.27 × 10−7 cm2 V−1 s−1, both implying the dominance of W5+-trapped electrons in the CB. The presence of H2O residue in the films was detected from XPS O 1s and TDS spectra, suggesting that the incorporation of water upon film deposition induced numerous W/Cs defects reported in Part I. The two representative types of optical profiles were reproduced by first-principles calculations with W-deficient CPT and H2O-incorporated pyrochlore, respectively. We conclude that water-induced W/Cs defects annihilated free electrons in the films, causing loss of conductance and plasma reflection, whereas W5+-trapped electrons generated by O and W vacancies underwent polaronic excitations that generated large near-infrared absorption.
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