直流磁控溅射沉积WO3薄膜电致变色性能研究

以金属钨为靶材,采用直流反应磁控溅射方法,在玻璃上制备电致变色WO3薄膜.利用X射线衍射(XRD)方法对薄膜的结构进行了分析,得出了WO3薄膜的沉积工艺.制备了WO3/TTO/Glass电致变色器件,并对其性能进行了研究.结果表明在Li+注入前后,薄膜的透射率平均变化约50%,具有较好的可逆变色特性;Li+注入后,WO3薄膜中的一部分W6+变为W5+,转化比例约为25%.     

磁控溅射WO3电致变色薄膜的太阳吸收率

采用直流磁控反应溅射工艺制备了WO3薄膜.WO3薄膜在原始状态和注入Li离子后的平均透射率分别为83%和6%,变化接近77%,表明该WO3薄膜具有很好的电致变色性能.根据薄膜的透射率和反射率计算了WO3薄膜的太阳吸收率:WO3薄膜在着色态和褪色态的太阳吸收率分别为0.780和0.123.     

WO3电致变色薄膜的研究进展

过渡金属氧化物WO3因其优异的电致变色性能而受到广泛的应用。根据近几年来国内外文献,针对有关WO3薄膜的制备方法做了综述性的介绍,概述了双注入模型这种目前广为接受的WO3薄膜的变色机理,着重陈述了薄膜光调制幅度和非晶态对于WO3薄膜的电致变色性能的重大意义。文章同时列举WO3薄膜在实际生活中的一些应用,说明由于变色响应时间过长和工作稳定性不足导致其进一步应用受到较大限制的现状。最后探讨了WO3薄膜未来的研究方向,经过分析认为以WO、掺杂有机聚合物而制备出复合材料薄膜是WO3薄膜今后一段时间的主要发展方向。     

WO3薄膜制备及其电致变色性能研究

采用直流反应磁控溅射方法在室温下制备WO3薄膜。研究溅射功率对WO3薄膜结构及电致变色性能的影响规律,考察退火后WO3薄膜的结构演变及电致变色性能变化。结果表明溅射功率为270W时薄膜表现出较好的电致变色性能,其调制幅度达78.5%,着色时间为9s,褪色时间为3.2s。将该功率下制备的WO3薄膜进行退火处理,其结构由非晶态转变为晶态,但调制幅度、响应时间特性都发生一定程度的退化。非晶态WO3薄膜相比晶态结构具有更快的响应时间和更宽的调制幅度,但晶态薄膜具有更好的循环稳定性。     

MoO3薄膜的电化学及电致变色性质

用真空热蒸发方法在ＩＴＯ导电玻璃上镀制了ＭｏＯ３薄膜，在２５０℃条件下于空气环境中将薄膜进行一小时热处理。用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）方法分析薄膜的微观结构，用扫描电镜（ＳＥＭ）观察薄膜的表面形貌。在二电极恒电流方法中，相应于致色过程测量了薄膜的Ｔ－Ｑ曲 并得到薄膜在７００ｎｍ，５５０ｎｍ和４００ｎｍ的电致色效率。用三电极方法测量了薄膜的循环伏安特性曲线，同时彡分光光度计原位测量了薄膜的透射率变化。用Ｇ     

磁控溅射Wox-Ti(Mo,Ni,V)薄膜的电致变色性能

采用反应磁控溅射工艺分别制备掺杂Ti、Mo、Ni、V的WOx薄膜,研究了掺杂对其电致变色性能的影响机理.实验结果表明,适量的掺杂可以提高薄膜的电致变色性能,Mo的掺杂可以调节光谱吸收范围,Ni、V的掺杂可以提高记忆存储能力,Ti的掺杂可以延长循环寿命;磁控溅射制备的掺杂WOx薄膜均为非晶态.     

中频磁控溅射NiO_x电致变色薄膜(英文)

采用中频孪生非平衡磁控溅射技术,制备了纳米晶结构NiOx电致变色薄膜。利用原子力显微镜、掠射X射线衍射、电化学设备、紫外分光光度计等测试手段分析薄膜结构及电致变色特性。结果表明:室温沉积获得表面质地均匀的NiOx薄膜;在±3V致色电压下,薄膜电致变色性能优异,对可见光透过率调制范围达30%以上,但薄膜寿命低。获得的薄膜为结构疏松的纳米晶结构,易于离子的注入和抽取,变色性能优异,但易发生Li+不可逆注入,薄膜寿命低。     

氧流量和钛掺杂对WO3电致变色性能的影响

采用中频孪生磁控溅射技术制备非晶WO3薄膜.拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、紫外分光光度计、计时安培分析仪等测试手段分析薄膜的结构、吸收光谱、透射光谱及响应时间.研究了氧流量和钛掺杂对薄膜电致变色性能的影响.结果表明原始非晶态WO3薄膜在较高O2流量比份(＞ 95%)条件沉积时,表现出更好的变色性能,对于500 nm～800 nm可见光范围,薄膜的透光率差值大于60%.钛掺杂后吸收光谱向短波方向移动,且掺杂5%后,近紫外线区域吸收率明显提高.掺杂5%,10%后响应速度提高了1倍,但着色效率降低.     

射频磁控溅射法制备Bi2O3薄膜的电致变色性能研究

采用射频磁控溅射技术在ITO导电玻璃上沉积了Bi_2O_3薄膜,利用X射线衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子谱对薄膜的微结构、表面形貌、成分和价态进行了表征。分析表明在空气气氛中350℃热处理的Bi_2O_3薄膜具有四方结构,属β-Bi_2O_3,该薄膜在-1.8-+3V的直流电压驱动下具有在透明和暗棕色之间转换的电致变色性能,着色和漂白过程中均没有其他价态(+3价以外)的Bi生成。研究发现Bi_2O_3薄膜在400-800nm的可见光波段平均透射率调制幅度可达44%,550nm处着色系数为9.6cm~2/C,该材料具有优良的电致变色性能。     

中频磁控溅射制备氧化钨薄膜及电致变色性能研究

采用中频磁控溅射方法,在氧化铟(ITO)玻璃上采用氧化钨(WO3)陶瓷靶沉积薄膜,研究溅射气压对WO3薄膜结构与光学性能的影响规律,并对其电致变色行为进行了探讨.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了WO3薄膜的成分结构和表面形貌,紫外可见分光光度计和电化学工作站对薄膜的光调制性能、电致变色伏安特性、...     

掠射角溅射沉积纳米结构氧化钨薄膜

采用掠射角反应磁控溅射法在室温下沉积了纳米结构氧化钨(WO₃)薄膜, 并对薄膜进行热处理。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对氧化钨薄膜的形貌和结构进行了表征。当掠射角度为80°时, 采用直流电源沉积的氧化钨薄膜具有纳米斜柱状结构, 而采用脉冲直流电源沉积的薄膜呈现纳米孔结构。纳米薄膜经450℃热处理3 h后, 纳米斜柱彼此连接, 失去规整结构, 而纳米孔结构的孔尺寸变大。XRD分析表明室温沉积的氧化钨薄膜具有无定形结构, 经450℃热处理1 h后, 转变为单斜晶相。具有纳米斜柱状或纳米孔结构氧化钨薄膜的光学调制幅度在波长600 nm时达到60%, 且电致变色性能可逆。     

钛掺杂三氧化钨薄膜结构与电致变色性能研究

通过射频溅射法, 常温下制备了纯相WO₃和Ti掺杂WO₃薄膜, 采用XRD、SEM、Raman、电化学工作站、紫外-可见-近红外分光光度计等对薄膜的微观结构、循环稳定性、光学性能进行了表征和分析。研究发现: 钛掺杂对WO₃薄膜的表面形貌和光学常数影响不明显, 但使薄膜的晶化温度升高。电化学测试结果表明, Ti掺杂可以提高离子在薄膜中注入/抽出的可逆性, 提高薄膜的循环稳定性, 同时薄膜的响应速度和光学调制性能也得到提高, 掺杂后薄膜着色态和漂白态的响应时间分别由9.8、3.5 s减小为8.4、2.7 s, 因此Ti掺杂WO₃薄膜具有更好的电致变色性能。     

直流反应磁控溅射制备氧化铅薄膜

通过直流反应磁控溅射的方法制备了氧化铅薄膜，并通过XRD和紫外-可见光（UV-Vis）吸收谱对薄膜的晶体结构和光学性能进行了表征。我们发现，直流反应磁控溅射金属铅靶可以形成三种氧化铅薄膜，即非晶态PbO，正交晶系的β-PbO，以及四方晶系的Pb3O4。X射线衍射结果表明，衬底温度和氧气流量对薄膜的生长有很大的影响。当衬底温度小于300℃时，薄膜呈非晶状态，当衬底温度超过300℃时，薄膜开始结晶。另外，氧气流量的改变引起薄膜晶体结构的明显变化。当氧气流量较小时，薄膜为立方相结构的PbO；随着氧气流量的增加，薄膜的晶体结构发生改变，生成四方相结构的Pb3O4的薄膜。UV-Vis吸收谱测试结果表明，不同条件下制备的氧化铅薄膜的UV-Vis吸收谱明显不同。     

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

为研究氧化依（ＩｒＯ_２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲劳性能的影响,利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ_２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ_２薄膜．并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜．讨论了溅射参数（溅射功率、 Ａｒ／Ｏ_２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶、取向和形态的影响．     

溅射制备非晶氮化镓薄膜的光学性能

利用直流磁控溅射方法制备了GaN薄膜. X射线衍射及Raman光谱结果表明薄膜样品为非晶结构; 傅立叶红外光谱表明薄膜样品的主要吸收峰为Ga--N键的伸缩振动; 光致发光测试得到了360nm处的紫外发光谱; 测量薄膜样品的紫外-可 见谱, 并利用Tauc公式计算得到样品的光学带隙为3.74eV, 这与光致发光谱得到的结果是一致的.     

制备WO3电致变色薄膜的低压反应离子镀工艺研究

在电子束蒸发镀膜的基础上,引入低压反应离子镀工艺制备WO3电致变色薄膜,研究不同氧分压对WO3薄膜电致变色特性的影响,实验结果表明制备时选择工作气体氩气分压为2×10-2 Pa,氧分压为4×10-2 Pa时,薄膜具有最好的电致变色特性和最大的变色范围.进而采用低压反应离子镀工艺成功地实现在塑料基板上制备WO3薄膜,并对其电致变色特性进行了研究.同时对比了采用普通电子束蒸发镀膜制备的WO3薄膜的电致变色特性.     

磁控溅射制备Al-Cu-Fe薄膜不同溅射时间的生长行为

采用磁控溅射法在硅基材上制备了Al-Cu-Fe薄膜,采用原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)研究了不同溅射时间下Al-Cu-Fe薄膜的生长行为。结果表明,随着溅射时间的延长,Al-Cu-Fe薄膜的β晶相的衍射峰半峰宽逐渐减小,而λ晶相的衍射峰半峰宽则逐渐增大。Al-Cu-Fe薄膜的生长依次经历了小岛形核阶段、小岛结合阶段、连续薄膜阶段、晶粒长大阶段等4个阶段。另外,随着溅射时间的延长,Al-Cu-Fe薄膜的粗糙度呈现出先增大后减小的趋势。     

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

为研究氧化铱（ＩｒＯ２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲性能的影响。利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ２薄膜,并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜,讨论了溅射参数（溅射功率、Ａｒ／Ｏ２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶,取向和形态的影响。