為了有效提升新型調(diào)光器件的綜合性能,有研究者表示可以使用WO3薄膜來代替TiO2薄膜,這主要是源于三氧化鎢薄膜具有更為優(yōu)秀的半導(dǎo)體效應(yīng)、更好的光電轉(zhuǎn)換性能和聲致變色性能等特點。下面,我們一起來了解一下氧化鎢薄膜的生產(chǎn)方法。
目前,氧化鎢薄膜的制備方法常見的有溶膠-凝膠法、蒸發(fā)法、濺射法、離子輔助沉積法等。值得注意的是,反應(yīng)磁控濺射法具有基片溫升低、沉積速率適中、膜層均勻性及附著力好、膜厚工藝參數(shù)易控制等優(yōu)點。
反應(yīng)磁控濺射方法生產(chǎn)薄膜的具體步驟如下:
(1)選取純度99.95%的金屬鎢靶,靶徑65mm,濺射工作氣體為氬氣和氧氣的混合氣體,氧氬比1:1,工作氣壓1.0Pa,濺射功率5 w/cm2,基片和鎢靶的距離7cm,濺射時間60 min,膜厚約為300 nm。
(2)基片分為普通玻璃和沉積有方阻為ITO 薄膜的玻璃,用洗滌劑去油后,依次用去離子水、丙酮、無水乙醇進行超聲清洗10 min,然后用干燥的氮氣將基片表面吹干。
(3)室溫條件下沉積的WO3薄膜樣品在大氣氛圍中進行不同溫度的退火處理,升溫速率為100℃/h,恒溫處理時間為2 h,自然冷卻,即可得到產(chǎn)物。
用普通玻璃為基片的薄膜進行X射線衍射和AFM 形貌檢測,用ITO 玻璃為基片的薄膜進行紫外- 可見光透過率和循環(huán)伏安曲線檢測。結(jié)果表明,室溫條件下沉積的原始態(tài)薄膜,及退火溫度200℃以下內(nèi)的薄膜,基本保持著非晶結(jié)構(gòu),具有良好的Li+ 致色性能,薄膜的透光調(diào)控能力達到61.42%;隨著退火溫度的升高,薄膜開始晶化,Li+ 致色性能急劇下降。