Ag纳米阵列嵌埋单斜相二氧化钒复合薄膜的制备及光/电性能

发布时间：2021-10-16 14:59

　　基于六角密排聚苯乙烯（PS）模板,采用电子束蒸镀法在石英基片上制备了Ag纳米阵列嵌埋的单斜相二氧化钒复合薄膜（Ag NPAs/VO₂（M））,研究复合薄膜的微观结构、相变特性及光透过率。结果表明:复合薄膜中同时存在VO₂（M）和Ag两相。复合薄膜相变温度（TC）低至55℃,通过能带模型分析揭示了Ag纳米颗粒的嵌入使得复合薄膜中自由电子浓度升高,诱发相变在较低温度处发生。相对于纯的VO₂薄膜,在590～750 nm波段的透射率明显减弱,归因于复合薄膜中Ag NPAs对590～750 nm波段的可见光共振吸收,使得VO₂薄膜固有的棕黄色被削弱。 

【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Ag NPAs/VO2复合薄膜制备流程

图2为室温下测试样品的GIXRD谱。300℃生长的样品在2θ=25.2°出现了1个衍射峰，对应于VO2(B)(110)晶面，与标准卡片(JCPDS 81-2392)相匹配。经500℃退火后，VO2(B)转化为VO2(M)(JCPDS 09-0142)。Ag NPAs/VO2复合材料中同时存在VO2(M)和Ag (JCPDS 87-0720)两相，且无任何杂相，说明2种材料结合良好。2.2 显微结构分析

实验过程中制备的PS模板，如图3a所示。该模板是一个六角密排的单层结构支撑在Si O2衬底上，PS球的粒径为1 080 nm。以PS球体之间的空隙作为模板来生成特定大小的岛屿颗粒。通过去除PS球，得到由三角形Ag粒子组成典型六边形图案的二维纳米颗粒阵列结构的Ag NPAs，如图3b所示。然后将VO2(M)膜涂覆在Ag NPAs上，形成Ag NPAs/VO2复合材料，如图3c所示。图3d为纯VO2(M)薄膜。对于嵌入的Ag纳米颗粒的度量可以通过PS模板来几何定义。在一个平面内，Ag粒子质点近似看成一个等边三角形，其面积(S)可以通过式(1)估算：其中：R是模板PS球半径。Ag粒子的高度(h=50 nm)不受PS模板的限制，但是等于所蒸镀Ag薄膜的厚度。根据Ag纳米颗粒的面外高度和面内面积，通过式(2)计算出Ag纳米颗粒的体积(V)以及Ag占复合薄膜中的体积分数φ：

【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化钒智能节能窗:从镀膜玻璃到节能发电一体化窗[J]. 陈长,曹传祥,罗宏杰,高彦峰.  科学通报. 2016(15)



本文编号：3440019