In this work, the authors investigated MoO3 films with thickness between 30 nm and 1 μm grown at room temperature by solid phase deposition on polycrystalline Cu substrates. Atomic force microscopy, scanning electron microscopy, and scanning tunneling microscopy revealed the presence of a homogenous MoO3 film with a “grainlike” morphology, while Raman spectroscopy showed an amorphous character of the film. Nanoindentation measurements evidenced a coating hardness and stiffness comparable with the copper substrate ones, while Auger electron spectroscopy, x-ray absorption spectroscopy, and secondary electron spectroscopy displayed a pure MoO3 stoichiometry and a work function ΦMoO3 = 6.5 eV, 1.8 eV higher than that of the Cu substrate. MoO3 films of thickness between 30 and 300 nm evidenced a metallic behavior, whereas for higher thickness, the resistance–temperature curves showed a semiconducting character.

1.
D.
Mcwhan
,
A.
Menth
, and
J.
Remeika
,
J. de Phys. Col.
32
,
C1
(
1971
).
2.
C. N. R.
Rao
and
A. K.
Cheetham
,
Science
272
,
5260
(
1996
).
3.
A. J.
Freeman
and
J. J.
Yu
,
Mat. Sci. Forum
37
,
267
(
1989
).
4.
Z. Y.
Wu
,
D. C.
Xian
,
T. D.
Hu
,
Y. N.
Xie
,
Y.
Tao
,
C. R.
Natoli
,
E.
Paris
, and
A.
Marcelli
,
Phys. Rev. B
70
,
033104
(
2004
).
5.
P.
Wasserscheid
and
W.
Keim
,
Angew. Chem. Int. Ed.
39
,
3772
(
2000
).
6.
H.
Kim
,
J.
Son
,
A.
Kulkarni
,
C.
Ahn
,
K. S.
Kim
,
D.
Shin
,
G. Y.
Yeom
, and
T.
Kim
,
Nanotechnology
28
,
175601
(
2017
).
7.
B. Y.
Zhang
 et al.,
Adv. Funct. Mater.
28
,
1706006
(
2018
).
8.
T.
Daeneke
 et al.,
ACS Nano
11
,
6782
(
2017
).
9.
E. S.
Ramanathan
,
Thin Film Metal-Oxides. Fundamentals and Applications in Electronics and Energy
(
Springer
,
2010
).
10.
D. R.
Lide
,
CRC Handbook of Chemistry and Physics
, 90th ed. (
CRC
,
2009
).
11.
S.
Chakraborty
,
M. K.
Bera
,
G. K.
Dalapati
,
D.
Paramanik
,
S.
Varma
,
P. K.
Bose
,
S.
Bhattacharya
, and
C. K.
Maiti
,
Semicond. Sci. Tech.
21
,
467
(
2006
).
12.
J.
Meyer
,
S.
Hamwi
,
M.
Kröger
,
W.
Kowalsky
,
T.
Riedl
, and
A.
Kahn
,
Adv. Mater.
24
,
40
(
2012
).
13.
M. T.
Greiner
,
L.
Chai
,
M. G.
Helander
,
W.
Tang
, and
Z. H.
Lu
,
Adv. Funct. Mater.
22
,
4557
(
2013
).
14.
S.
Han
,
W. S.
Shin
,
M.
Seo
,
D.
Gupta
,
S. J.
Moon
, and
S.
Yoo
,
Org. Electron.
10
,
791
(
2009
).
15.
M.
Diskus
,
O.
Nilsen
,
H.
Fjellvåg
,
S.
Diplas
,
P.
Beato
,
C.
Harvey
,
E. S.
Lantman
, and
B. M.
Weckhuysen
,
J. Vac. Sci. Technol. A
30
,
01A107
(
2012
).
16.
E. D.
Hanson
,
L.
Lajaunie
,
S.
Hao
,
B. D.
Myers
,
F.
Shi
,
A. A.
Murthy
,
C.
Wolverton
,
R.
Arenal
, and
V. P.
Dravid
,
Adv. Funct. Mater.
27
,
1605380
(
2017
).
17.
Y.
Guo
and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
222110
(
2014
).
18.
R.
Naouel
,
H.
Dhaouadi
,
F.
Touati
, and
N.
Gharbi
,
Nano-Micro Lett.
3
,
4
(
2011
).
19.
I. A.
de Castro
,
R. S.
Datta
,
J. Z.
Ou
,
A.
Castellanos-Gomez
,
S.
Sriram
,
T.
Daeneke
, and
K.
Kalantar-zadeh
,
Adv. Mat.
29
,
1701619
(
2017
).
20.
D. O.
Scanlon
,
G. W.
Watson
,
D. J.
Payne
,
G. R.
Atkinson
,
R. G.
Egdell
, and
D. S. L.
Law
,
J. Phys. Chem. C
114
,
10
(
2010
).
21.
Y.
Xu
 et al.,
J. Phys. Conf. Ser.
430
,
012091
(
2013
).
22.
A.
Marcelli
,
B.
Spataro
,
G.
Castorina
,
W.
Xu
,
S.
Sarti
,
F.
Monforte
, and
G.
Cibin
,
Cond. Mat.
2
,
18
(
2017
).
23.
S.
Lagotzky
,
R.
Barday
,
A.
Jankowiak
,
T.
Kamps
,
C.
Klimm
,
J.
Knobloch
,
G.
Müller
,
B.
Senkovskiy
, and
F.
Siewert
,
Eur. Phys. J. Appl. Phys.
70
,
21301
(
2015
).
24.
R.
Das
,
M.
Deo
,
J.
Mukherjee
, and
M. S. R.
Rao
,
Surf. Coat. Tech.
353
,
292
(
2018
).
25.
A. D.
Cahill
,
J. B.
Rosenzweig
,
V. A.
Dolgashev
,
Z.
Li
,
S. G.
Tantawi
, and
S.
Weathersby
,
Phys. Rev. Accel. Beams
21
,
061301
(
2018
).
26.
N. S.
Kopachevska
,
A. K.
Melnyk
,
I. V.
Bacherikova
,
V. A.
Zazhigalov
, and
K.
Wieczorek-Ciurowa
,
Хімія, фізика та технологія поверхні
6
,
474
(
2015
).
27.
H.
Aritani
,
T.
Tanaka
,
T.
Funabiki
, and
S.
Yoshida
,
J. Phys. Chem.
100
,
5440
(
1996
).
28.
M.
Kröger
,
S.
Hamwi
,
J.
Meyer
,
T.
Riedl
,
W.
Kowalsky
, and
A.
Kahn
,
App. Phys. Lett.
95
,
123301
(
2009
).
29.
T.
Ressler
,
R. E.
Jentoft
,
J.
Wienold
,
M. M.
Gu1nter
, and
O.
Timpe
,
J. Phys. Chem. B
104
,
27
(
2000
).
30.
A.
Marcelli
 et al.,
Surf. Coat. Tech.
261
(
2015
).
31.
S. H.
Lee
,
M. J.
Seong
,
C. E.
Tracy
,
A.
Mascrarenhas
,
J. R.
Pitts
, and
S. K.
Deb
,
Solid State Ionics
147
,
129
(
2002
).
32.
T. T.
Lin
and
D.
Lichtman
,
J. Vac. Sci. Technol.
15
,
1689
(
1978
).
33.
C.
Bonavolontà
 et al., “Characterization of the transport properties of MoO3 films on copper,” INFN-17-13/LNF, Laboratori Nazionali di Frascati, Italy (
2017
).
34.
S.
Esconjauregui
,
L.
D’Arsié
,
Y.
Guo
,
J.
Yang
,
H.
Sugime
,
S.
Caneva
,
C.
Cepek
, and
J.
Robertson
,
ACS Nano
9
,
10
(
2015
).
You do not currently have access to this content.