磁控溅射法制备氧化钨薄膜的膜层微观结构对电致变色性能的影响
发布时间：2021-01-16 04:23
利用磁控溅射法,在不同工作压强下制备了氧化钨（WO3）薄膜,研究了工作压强对WO3膜层微观结构的调控作用,并研究了WO3膜层微观结构对其电致变色性能的影响。研究结果表明,制备的WO3薄膜属于非晶相,表面呈峰状结构;随着工作压强的增大,WO3薄膜膜层微观结构变疏松,电致变色响应时间和循环寿命均减短;在最佳膜层微观结构下,WO3薄膜光学密度可达0.64,循环寿命达1500周。
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2017,54(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ
５４，１１３１０３（２０１７）激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ图４不同工作压强下ＷＯ３膜的ＳＥＭ形貌Ｆｉｇ．４ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ不同工作压强下镀在ＩＴＯ导电玻璃上的氧化钨薄膜的ＸＲＤ图谱如图５所示，可以看到，曲线ｃ、ｄ、ｅ的出峰位置与ＩＴＯ晶型标准曲线ａ的特征峰相对应，没有出现结晶型氧化钨的特征峰，因此，不同工作压强下制备的氧化钨薄膜是非晶态，与文献［１１］的报道相符。图５不同工作压强下的ＷＯ３及ＩＴＯ的ＸＲＤ谱Ｆｉｇ．５ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＷＯ３ａｎｄＩＴＯｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ３．３不同工作压强下的氧化钨薄膜的孔隙率及光学性质进行溅射镀膜时，工作压强的大小会直接影响镀膜的沉积速率和膜层的结构。不同工作压强下制备的氧化钨膜层的孔隙率如表４所示，可以看出，工作压强越大，氧化钨膜的折射率（在波长６３２．８ｎｍ处测得）越小，折射率主要与膜层的化学配比、结晶程度及膜层微观结构有关。根据３．１节的氧氩体积流量比讨论和３．２节的ＸＲＤ测试结果可知，不同工作压强下的ＷＯ３膜层的化学配比和结晶程度相同；根据３．２节的ＡＦＭ和ＳＥＭ分析结果可知，工作压强影响膜层微观结构的疏松程度，因此实验中折
１７）激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ图４不同工作压强下ＷＯ３膜的ＳＥＭ形貌Ｆｉｇ．４ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ不同工作压强下镀在ＩＴＯ导电玻璃上的氧化钨薄膜的ＸＲＤ图谱如图５所示，可以看到，曲线ｃ、ｄ、ｅ的出峰位置与ＩＴＯ晶型标准曲线ａ的特征峰相对应，没有出现结晶型氧化钨的特征峰，因此，不同工作压强下制备的氧化钨薄膜是非晶态，与文献［１１］的报道相符。图５不同工作压强下的ＷＯ３及ＩＴＯ的ＸＲＤ谱Ｆｉｇ．５ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＷＯ３ａｎｄＩＴＯｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ３．３不同工作压强下的氧化钨薄膜的孔隙率及光学性质进行溅射镀膜时，工作压强的大小会直接影响镀膜的沉积速率和膜层的结构。不同工作压强下制备的氧化钨膜层的孔隙率如表４所示，可以看出，工作压强越大，氧化钨膜的折射率（在波长６３２．８ｎｍ处测得）越小，折射率主要与膜层的化学配比、结晶程度及膜层微观结构有关。根据３．１节的氧氩体积流量比讨论和３．２节的ＸＲＤ测试结果可知，不同工作压强下的ＷＯ３膜层的化学配比和结晶程度相同；根据３．２节的ＡＦＭ和ＳＥＭ分析结果可知，工作压强影响膜层微观结构的疏松程度，因此实验中折射率主要与膜层微观结构的疏
【参考文献】：
期刊论文
[1]NbSiN薄膜的制备及光学性能研究[J]. 张易君,张粞程,栾明昱,曾陶,黄佳木. 激光与光电子学进展. 2017(03)
[2]基片温度对直流反应磁控溅射法制备氧化钨电致变色材料循环寿命的影响[J]. 罗乐平,赵青南,刘旭,丛芳玲,顾宝宝,董玉红,赵杰. 硅酸盐通报. 2016(06)
[3]磁控溅射沉积气致变色WO3薄膜研究进展[J]. 温佳星,王美涵,彭洋,王新宇,侯朝霞,王少洪,胡小丹. 中国材料进展. 2016(01)
[4]磁控溅射功率对光学氧化钒薄膜结构和性能的影响[J]. 张建鹏,黄美东,李园,杨明敏,张鹏宇. 中国激光. 2015(08)
[5]钽掺杂氧化钨薄膜电致变色性能[J]. 孙喜莲,方燕群,曹洪涛. 光学学报. 2014(10)
本文编号：2980148
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2017,54(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ
５４，１１３１０３（２０１７）激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ图４不同工作压强下ＷＯ３膜的ＳＥＭ形貌Ｆｉｇ．４ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ不同工作压强下镀在ＩＴＯ导电玻璃上的氧化钨薄膜的ＸＲＤ图谱如图５所示，可以看到，曲线ｃ、ｄ、ｅ的出峰位置与ＩＴＯ晶型标准曲线ａ的特征峰相对应，没有出现结晶型氧化钨的特征峰，因此，不同工作压强下制备的氧化钨薄膜是非晶态，与文献［１１］的报道相符。图５不同工作压强下的ＷＯ３及ＩＴＯ的ＸＲＤ谱Ｆｉｇ．５ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＷＯ３ａｎｄＩＴＯｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ３．３不同工作压强下的氧化钨薄膜的孔隙率及光学性质进行溅射镀膜时，工作压强的大小会直接影响镀膜的沉积速率和膜层的结构。不同工作压强下制备的氧化钨膜层的孔隙率如表４所示，可以看出，工作压强越大，氧化钨膜的折射率（在波长６３２．８ｎｍ处测得）越小，折射率主要与膜层的化学配比、结晶程度及膜层微观结构有关。根据３．１节的氧氩体积流量比讨论和３．２节的ＸＲＤ测试结果可知，不同工作压强下的ＷＯ３膜层的化学配比和结晶程度相同；根据３．２节的ＡＦＭ和ＳＥＭ分析结果可知，工作压强影响膜层微观结构的疏松程度，因此实验中折
１７）激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ图３不同工作压强下ＷＯ３膜的ＡＦＭ形貌Ｆｉｇ．３ＡＦＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ图４不同工作压强下ＷＯ３膜的ＳＥＭ形貌Ｆｉｇ．４ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆＷＯ３ｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ不同工作压强下镀在ＩＴＯ导电玻璃上的氧化钨薄膜的ＸＲＤ图谱如图５所示，可以看到，曲线ｃ、ｄ、ｅ的出峰位置与ＩＴＯ晶型标准曲线ａ的特征峰相对应，没有出现结晶型氧化钨的特征峰，因此，不同工作压强下制备的氧化钨薄膜是非晶态，与文献［１１］的报道相符。图５不同工作压强下的ＷＯ３及ＩＴＯ的ＸＲＤ谱Ｆｉｇ．５ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＷＯ３ａｎｄＩＴＯｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ３．３不同工作压强下的氧化钨薄膜的孔隙率及光学性质进行溅射镀膜时，工作压强的大小会直接影响镀膜的沉积速率和膜层的结构。不同工作压强下制备的氧化钨膜层的孔隙率如表４所示，可以看出，工作压强越大，氧化钨膜的折射率（在波长６３２．８ｎｍ处测得）越小，折射率主要与膜层的化学配比、结晶程度及膜层微观结构有关。根据３．１节的氧氩体积流量比讨论和３．２节的ＸＲＤ测试结果可知，不同工作压强下的ＷＯ３膜层的化学配比和结晶程度相同；根据３．２节的ＡＦＭ和ＳＥＭ分析结果可知，工作压强影响膜层微观结构的疏松程度，因此实验中折射率主要与膜层微观结构的疏
【参考文献】：
期刊论文
[1]NbSiN薄膜的制备及光学性能研究[J]. 张易君,张粞程,栾明昱,曾陶,黄佳木. 激光与光电子学进展. 2017(03)
[2]基片温度对直流反应磁控溅射法制备氧化钨电致变色材料循环寿命的影响[J]. 罗乐平,赵青南,刘旭,丛芳玲,顾宝宝,董玉红,赵杰. 硅酸盐通报. 2016(06)
[3]磁控溅射沉积气致变色WO3薄膜研究进展[J]. 温佳星,王美涵,彭洋,王新宇,侯朝霞,王少洪,胡小丹. 中国材料进展. 2016(01)
[4]磁控溅射功率对光学氧化钒薄膜结构和性能的影响[J]. 张建鹏,黄美东,李园,杨明敏,张鹏宇. 中国激光. 2015(08)
[5]钽掺杂氧化钨薄膜电致变色性能[J]. 孙喜莲,方燕群,曹洪涛. 光学学报. 2014(10)
本文编号：2980148
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