电致变色WO,x和WO,xMo薄膜的制备及其特性研究

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1、重盎盔堂堡主堂垡鲨奎一—三望：i!墨一摘要电致变色薄膜材料因具有光电性能可连续可逆的变化，并可由人工调节这一特殊的性能在许多领域有着广阔的应用前景，尤其是应用在电致变色器件上存在着极大的应用潜力，因此引起了科技界的高度重视，在世界范围内的研究异常活跃。目前电致变色体系主要包括以氧化钨(w03)为代表的阴极致色材料和以氧化镍(Niox)为代表的阳极致色材料及部分有机变色材料。在众多被研究的电致变色材料中，W03具有着色效率高、可逆性好、响应时间短、寿命长、成本低等优点，被认为是最有发展前途的电致变色材料之一，但是目前它离实际应用还是有一定的距离，使其真正进入实际应用是当前众

2、多研究者努力研究的方向。通过多种途径可以提高薄膜的电致变色性能，优化工艺参数和对薄膜进行掺杂是其中两种有效的方法。到目前为止，制备电致变色薄膜最常用的方法有溶胶．凝胶法、真空蒸发法、化学气相沉积法和溅射沉积法等，其中磁控溅射以沉积速率高、基片温升低、膜层均匀性及附着力好、工艺参数易控制等优点而日益成为制备电致变色薄膜尤其是w03薄膜最理想的工艺方法。但是目前用磁控溅射方法制备W03薄膜的报道相对较少，对该方法制各的薄膜的性能研究也很少见。本研究课题以纯钨靶及纯钼靶为靶材，采用反应磁控溅射工艺在ITO玻璃上沉积WO；和wox：Mo薄膜，通过紫外．可见分光分度计和x射线衍射仪

3、及扫描隧道显微镜测试分析，讨论了工艺参数对WO。薄膜电致变色性能和结构的影响，研究了电致变色过程中薄膜光学性质与结构的变化和Mo掺杂对WO；：Mo薄膜电致变色性能与结构的影响。采用直流反应磁控溅射纯钒靶制备了v20，薄膜，对其工艺参数进行了探讨。研究表明：用反应磁控溅射制备的WO；和WO；：Mo薄膜为非晶态，在电致变色反应中，光学性质和结构都会发生相应变化，表现出良好的电致变色性能；较低的氧分量使薄膜有较好的电致变色能力，在一定范围内提高溅射功率和溅射温度有助于提高薄膜的电致变色特性，而提高溅射温度还有促使薄膜由非晶态向晶态转变的趋势；而w晚薄膜掺杂Mo之后，非晶态的趋势

4、强于未掺杂的WO。薄膜，结构的变化导致了WO,：Mo薄膜具有更好的电致变色性能；掺杂参数对wO，薄膜的电致变色性能影响较为复杂，主要与掺杂方式和相对掺杂量两个方面有关，当相对掺杂量处于有效掺杂范围和最佳值附近，掺杂越均匀，将在很大程度上提高wox薄膜的电致变色性能。用直流反应磁控溅射制备的V205薄膜，具有较好的电致变色性能，工艺参数中氧分量是影响V205薄膜电致变色性篚的主要因素，溅射重庆大学硕士学位论文中文摘要功率对V20；薄膜的退色性能影响最大，而温度的升高将促进薄膜微晶结构的形成，有利于v205薄膜电致变色性能的提高，优化工艺参数后，V205薄膜的电致变色能力基本

5、符合电致变色时离子存储层的光学性能要求。WO。薄膜电致变色性能的各项指标表明，所制备的薄膜有较宽的着色范围和较快的开关响应时间，而记忆存储能力和循环寿命还有待于进一步提高。通过Mo掺杂，wox薄膜的各项性能指标有了较大程度的提高，说明Mo掺杂对于提高WO。薄膜的电致变色性能是非常有意义的。对V205的工艺研究表明，氧分量仍然是影响薄膜电致变色的关键因素。关键词：电致变色，反应磁控溅射，氧化钨，镅掺杂，非晶态薄膜Ⅱ重塞盔堂堡圭堂垡迨塞墨茎塑薹一ABSTRACTOwingtothespecialperformanceofcontinuousandreversephotoele

6、ctricpropertywhichCallbemanuallycontrolled，electrochromicfilmmaterials，whicharepaidattentiontobythescienceandtechnologyworld，andstudiedactively，havebeenwidelyappliedinmanyfields,especiallyintheelectrochromicdevices．Theeleetrochromicmaterialssystemmainlyincludescathodeelectrochromicmateria

7、ls，inwhichtherepresentativeistungstenoxide(WOs)，andanticathodeones，inwhichtherepresentativeisnickeloxidefNiOx)．aswellassomeorganicelectrochromicmaterials．Amongmanyelectrochrornicmaterials．W03isregarded嬲oneofthemostpotentialmaterialsbecauseofitshi．gllcolorationeffici