磁控濺射法制備WO-,3-電致變色薄膜和鈦摻雜改性研究.pdf

1、WO3薄膜因具有著色效率高、可逆性好、響應(yīng)時(shí)間短、壽命長(zhǎng)、著色和褪色時(shí)的光學(xué)變化范圍較寬等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的電致變色材料之一。 采用中頻孿生非平衡磁控濺射制備WO3薄膜，室溫沉積的薄膜為非晶態(tài)。運(yùn)用X射線衍射(XRD)，拉曼光譜、紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、計(jì)時(shí)安培分析儀和原子力顯微鏡(AFM)等測(cè)試手段分析了薄膜的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熱處理溫度低于300℃時(shí)，WO3薄膜呈非晶態(tài)，熱處理溫度在300℃～400℃

2、之間WO3薄膜發(fā)生非晶態(tài)向多晶的轉(zhuǎn)變，流量比大于95﹪時(shí)制備的非晶WO3薄膜，經(jīng)過200℃熱處理1h后，具有較好的電致變色性能，尤其對(duì)于波長(zhǎng)大于500～800nm的綠光到紅光范圍，薄膜的平均透光率差值大于50﹪。 采用中頻孿生非平衡磁控濺射，以純金屬鎢和鈦的組合靶源，制備鈦摻雜WO3電致變色薄膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鈦摻雜薄膜在相同的熱處理?xiàng)l件下晶化程度降低，晶粒細(xì)化，離子抽出和注入的通道增多，鈦摻雜5.1﹪的著色響應(yīng)速度的提高，循環(huán)

3、壽命提高了4倍以上。著色態(tài)時(shí)W-O-W對(duì)應(yīng)的峰減弱，W=O對(duì)應(yīng)的峰增強(qiáng)，這歸因于Li+離子進(jìn)入薄膜使得W-O-W鍵被破壞，形成大量終端W=O鍵，摻雜薄膜在著色態(tài)有更多的W-O-W鍵被破壞，更有利于Li+注入。采用“Glass/ITO/WO3/Electrolyte/ITO/Glass”結(jié)構(gòu)制成電致變色器件，有很好的變色效果，著色和褪色均勻，著色效率高，對(duì)于波長(zhǎng)范圍600～800nm內(nèi)，著色和褪色透光率之差達(dá)45﹪以上.電致變色器件的著色