變色氧化鎢變色薄膜通電變色用納米氧化鎢WO3

變色氧化鎢變色薄膜通電變色用納米氧化鎢WO3

薄膜鍍層會因為吸收外來的能量而使薄膜顏色改變這種材料稱之為電致色變材料，三氧化鎢膜的電致變色作用與其微觀結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。

黃色氧化鎢即三氧化鎢，是無機電致變色材料的典型代表。其原理是通過改變電流的大小調(diào)節(jié)透光率，實現(xiàn)從透明到不透明的調(diào)光。

關(guān)于WO3薄膜的電致變色機理，目前引用最廣泛的就是Faughnan提出的價間躍遷理論，即因外加電場的作用，電子和陽離子礦分別從薄膜兩側(cè)同時注入WO3中，電子被W原子俘獲形成局域態(tài)，金屬離子M+則駐留在此區(qū)域形成深藍色鎢青銅化合物Mx WO3，在Mx WO3中存在不同價態(tài)的W離子，電子在鄰近不同價態(tài)W原子之間的躍遷導(dǎo)致WO3薄膜顏色發(fā)生變化。

其電化學(xué)過程如下式所示： WO3 (無色) +xM+xe→Mx WO3（深藍色）

黃色氧化鎢電致變色薄膜是利用三氧化鎢的電致變色特性，以物相沉積、化學(xué)氣相沉積、電子束蒸鍍法等多種方法進行制備，成本低廉、循環(huán)可逆性好、光學(xué)性能好、顏色變換快等優(yōu)勢，可用于智能窗、建筑玻璃、汽車后視鏡及其它領(lǐng)域。

采用射頻磁控濺鍍法制備陶瓷靶三氧化鎢薄膜的步驟如下：
1. 基材在使用前先將導(dǎo)電玻璃ITO做清潔，順序為使用去離子水、酒精以超音波震蕩機各震蕩15分鐘表面污漬及有機物；
2. 取出試片吹干，迅速放入真空腔中準備濺鍍；
3. 基材置入真空室后，先以機械回轉(zhuǎn)泵抽至3×10-3左右，再使用冷凝幫浦抽至2×10-6以下持續(xù)半小時，并且加熱基板到實驗溫度，此時導(dǎo)入Ar氣氛O2氧氣在不同的氧氣氛下沉積，靶材表面濺鍍前處理以去除雜質(zhì)及氧化層，調(diào)整濺射功率到（100W）。