熱蒸鍍法制備WO3納米薄膜及其電致變色性能研究.pdf

1、三氧化鎢是N型半導(dǎo)體,由鎢原子與氧原子構(gòu)成氧八面體(WO6)結(jié)構(gòu),其晶胞屬鈣鈦礦型(ABO3)陽(yáng)離子A+缺位畸變型。在外電場(chǎng)作用下電荷填補(bǔ)A+缺位形成色心,材料由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,即為電致變色現(xiàn)象的原理。三氧化鎢晶體結(jié)構(gòu)和微觀形貌是影響其電致變色性能的重要因素。晶體三氧化鎢由于結(jié)構(gòu)緊密,不利于電荷注入與抽出,故其光調(diào)節(jié)能力、響應(yīng)速度與著色效率均低于非晶態(tài)三氧化鎢。非晶態(tài)三氧化鎢薄膜多孔結(jié)構(gòu)比表面積高,電致變色性能好,但是存在薄膜溶解問(wèn)題導(dǎo)致

2、穩(wěn)定性下降,嚴(yán)重影響器件壽命。
　　本文采用熱蒸鍍法制備出了非晶態(tài)氧化鎢薄膜,運(yùn)用掃描電子顯微鏡等儀器研究了其形貌表征。通過(guò)控制蒸鍍壓強(qiáng)、蒸鍍電流和蒸鍍時(shí)間,掌握了三氧化鎢薄膜蒸鍍規(guī)律并制備出了電致變色性能優(yōu)良的電致變色薄膜。為了克服非晶態(tài)薄膜穩(wěn)定性不佳的缺點(diǎn),研究中進(jìn)一步對(duì)WO3薄膜進(jìn)行改良,通過(guò)基底預(yù)鍍銀納米顆粒制備出了Ag-WO3復(fù)合薄膜。
　　我們的實(shí)驗(yàn)表明:
　　1.適當(dāng)提高蒸鍍電流能增加WO3顆粒接觸,降低

3、電阻,顯著提高WO3薄膜著色/褪色速度。
　　2.適當(dāng)提高蒸鍍壓強(qiáng)能顯著提高WO3薄膜著色/褪色速度,有效提高WO3薄膜光調(diào)節(jié)能力。
　　3.在30mPa/120A條件下制備出的WO3樣品光調(diào)節(jié)能力達(dá)83.4％,著色/褪色時(shí)間為6.4s/1.7s,著色效率118.4cm2/C。
　　4.Ag-WO3復(fù)合薄膜極大提高了非晶態(tài)WO3薄膜的穩(wěn)定性,同時(shí)保持了其光調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、著色/褪色時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。制備的樣品光調(diào)節(jié)能力82.8