Effet du débit d'oxygène rampé pendant le dépôt par magnetron sputtering sur les propriétés structurelles, optiques et photoélectrochimiques des films minces WO 3‐x

RÉSUMÉ Le besoin croissant de sources d'énergie durables pour remplacer les combustibles fossiles a conduit à l'exploration de la production d'hydrogène vert. La séparation de l'eau photoélectrochimique (PEC), utilisant des photoanodes composées de semi-conducteurs tels que WO 3, présente une solution prometteuse. Dans ce travail, des films minces WO 3‐x ont été déposés par magnetron sputtering réactif DC, et l'effet du débit d'oxygène rampé pendant le dépôt sur les propriétés structurelles, optiques et photoélectrochimiques des films a été étudié. Les films présentaient la phase monoclinique γ‐WO 3, avec des changements dans leurs propriétés structurelles observés par diffraction des rayons X (XRD), spectroscopie Raman et microscopie électronique à balayage (MEB). Les mesures de transmittance ont confirmé que les films cultivés sous un faible débit d'oxygène étaient visuellement opaques et sombres. En revanche, ceux cultivés sous des débits d'oxygène intermédiaires à élevés présentaient une transparence significativement plus élevée, cohérente avec de plus faibles concentrations de vides d'oxygène. La spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) et la voltampérométrie cyclique (CV) ont révélé un transfert de charge et une photoactivité améliorés dans des échantillons avec des débits d'oxygène intermédiaires. Les résultats suggèrent que l'ingénierie des vides d'oxygène, combinée à un contrôle précis des conditions de dépôt, améliore significativement la performance photoélectrochimique des films WO 3‐x. L'étude souligne également l'importance des conditions de recuit après dépôt pour optimiser la réponse photoélectrochimique du matériau.