三氧化鎢薄膜制備

三氧化鎢(WO₃)薄膜是一種重要的功能材料,由于WO₃薄膜具有較高的透射率變化、可逆性好、相對價格低、壽命長和無毒等優(yōu)點，它是最早被采用的電致變色材料，同時也是應(yīng)用最廣的電致變色材料，可以應(yīng)用于建筑物和汽車的玻璃上，制造節(jié)約能源、調(diào)節(jié)光線和控制熱負荷的智能窗。三氧化鎢薄膜的制備方法有溶膠-凝膠法、濺射法、熱分解化學(xué)氣相沉淀和等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)等。主要介紹溶膠-凝膠法和濺射法兩種制備方法。

1.濺射法

濺射法是一種較為先進的制備薄膜材料的一種技術(shù)，具有高速和低溫兩大特點，且制備出的薄膜致密度高，于基材間的附著性好。主要是指利用離子源產(chǎn)生離子，離子真空中加速聚集成高速離子流轟擊靶材表面，離子和靶材表面的原子發(fā)生動能交換，使得靶材表面的原子離開靶材沉積在基材表面，最后形成了薄膜。濺射法又分為直流濺射、射頻濺射、磁控濺射、反應(yīng)濺射、中頻濺射、脈沖濺射、偏壓濺射與離子束濺射等。直流磁控濺射法主要是在硅片上制得厚度為300nm的氧化鎢薄膜。具體方法：用純度99.99%的直徑為10mm的環(huán)形金屬鎢作為靶材，氬氣和氧氣按1：1的體積比組成的混合氣體作為放電氣體。放電氣體氣壓為0.4~12Pa，電流為50mA，電壓隨著放電氣體的壓強變化而變化，變化范圍控制在540~420V。濺射前，先關(guān)閉濺射室艙門濺射五分鐘。

2.溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法原理是將前驅(qū)體（無機鹽或金屬醇鹽）溶于溶劑中通過攪拌等方式制得均勻的溶液，溶質(zhì)與溶劑產(chǎn)生水解反應(yīng)。水解產(chǎn)物經(jīng)過縮聚反應(yīng)生成納米顆粒并形成溶膠。在制得溶膠的基礎(chǔ)上，可以采取浸漬提拉、旋轉(zhuǎn)涂覆、噴霧裂解、絲網(wǎng)印刷等工藝過程制得氧化鎢薄膜。