掠射角磁控濺射沉積納米結(jié)構(gòu)氧化鎢薄膜.pdf

1、氧化鎢是一種過渡金屬氧化物，在電致變色器件、氣敏傳感器、光觸媒等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氧化鎢薄膜透射率變化高，可逆性好，相對價格低，循環(huán)使用壽命長且無毒，是研究最早的電致變色材料，同時也是應(yīng)用最廣泛的電致變色材料，可被應(yīng)用于汽車和建筑物的玻璃上，制造節(jié)約能源，調(diào)節(jié)光線和控制熱負荷的智能窗。然而，氧化鎢在響應(yīng)時間、致色效率及循環(huán)使用壽命等方面的不足仍制約其實際應(yīng)用。
　　本研究選擇納米結(jié)構(gòu)氧化鎢作為研究對象，分別采用直流掠射角磁控

2、濺射和脈沖掠射角磁控濺射方法，在不同工藝參數(shù)條件、不同襯底上成功制備了具有納米柱狀結(jié)構(gòu)的氧化鎢薄膜。通過XRD，SEM等分析手段表征了不同工藝參數(shù)對薄膜表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)、透光度和電致變色性能的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)氧分壓對氧化鎢薄膜形貌、結(jié)構(gòu)和透光度的影響。確定了直流和脈沖電源最佳氬氧比分別為：3:2（氬氣為0.3 Pa，氧氣為0.2 Pa）和2:3（氬氣為0.2 Pa，氧氣為0.3 Pa）。
　　(2)掠射

3、角度對氧化鎢薄膜晶體結(jié)構(gòu)、形貌和透光度的影響。當掠射角度大于60°時，得到了具有納米斜柱狀結(jié)構(gòu)的氧化鎢薄膜。隨著掠射角度增加，納米結(jié)構(gòu)明顯，比表面積增大。
　　(3)熱處理對氧化鎢薄膜晶體結(jié)構(gòu)和形貌的影響。室溫時，掠射角磁控濺射沉積所得氧化鎢薄膜為非晶態(tài)，經(jīng)過450 ℃熱處理后薄膜轉(zhuǎn)變成單斜晶體結(jié)構(gòu)，納米柱狀結(jié)構(gòu)消失，納米柱之間由于熱擴散作用，彼此相連，形成了納米多孔結(jié)構(gòu)。
　　(4)優(yōu)化了在ITO/PET柔性襯底上沉積氧化