中频磁控溅射制备氧化钨薄膜及电致变色性能研究 *

作者:魏梦瑶 ¹ ²,王 辉 ¹,韩文芳 ¹ ²,王红莉²,苏一凡 ²,唐春梅 ²,代明江 ²,石 倩 ² (1.华南理工大学,材料科学与工程学院,广东省先进储能材料重点实验室,广东 广州 510640;2.广东省科学院新材料研究所,现代表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广东 广州 510651)

关键词:WO3 薄膜;中频磁控溅射;电致变色;溅射气压;循环寿命

摘要:

采用中频磁控溅射方法,在氧化铟(ITO)玻璃上采用氧化钨(WO3)陶瓷靶沉积薄膜,研究溅射气压对 WO3 薄膜结构与光学性能的影响规律,并对其电致变色行为进行了探讨。采用 X 射线衍射(XRD) 和扫描电子显微镜(SEM)分析了 WO3 薄膜的成分结构和表面形貌,紫外可见分光光度计和电化学工作站对薄膜的光调制性能、电致变色伏安特性、以及循环寿命性能进行了研究,并利用 X 射线光电子能谱 (XPS)对 WO3薄膜在着色、褪色状态下进行了化学成分及氧化状态分析。结果表明:随着溅射气压的增 大,WO3薄膜的形貌结构变得疏松、粗糙,更有利于 Li+ 的注入与脱出,响应速度变快、调制幅度增大、电 致变色性能优异,但循环寿命性能有所降低。当溅射气压为 4Pa 时 WO3 薄膜的电致变色综合性能最好, 在 550nm 处的调制幅度可达 81.0%,着色、褪色响应时间分别为 7.8s、5.85s,且在 1500 次循环后,仍保持较高的电致变色性能。

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