反应溅射制备Ni_xO_y薄膜的形貌与成分分析及其电致变色性能

采用直流反应磁控溅射法制备了具有不同电致变色性能的Ni_xO_y薄膜。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、价态组成、微观结构和电致变色性能。研究表明:金属镍靶直流反应溅射所制备的薄膜结晶状态与表面微结构对氧流量反应敏感,即在很小的氧流量变化范围内薄膜呈现出不同的晶相与表面形貌;氧化镍薄膜在不同的制备条件下展现出了独特的表面微结构,XRD结果显示薄膜成分为NiO,而通过薄膜元素XPS分析发现其中的Ni并非只有单纯的二价,三价的Ni亦存在,且Ni2+/Ni~(3+)之比约为2:1。最终氧流量、溅射压强、溅射功率分别为1.6 m L/min、2.0 Pa、50 W时获得较优变色性能的Ni_xO_y薄膜,其可见光区最大电致变色幅度达到约55%。