氧化鎢薄膜：新型調光器件的“明星材料”

在追求更高性能的新型調光器件領域，研究者發現了一種潛力巨大的材料——氧化鎢（WO3）薄膜。這種薄膜憑藉其出色的化學穩定性、半導體效應、光致變色、電光致變色和聲致變色等性能，正逐漸取代二氧化鈦（TiO2）薄膜，成為新一代調光器件的“明星材料”。那麼，這種神奇的氧化鎢薄膜是如何生產的呢？接下來，就讓我們一起揭開它的神秘面紗。

要製備高品質的氧化鎢薄膜，化學研究者可是費了不少心思。目前，常見的製備方法有溶膠-凝膠法、蒸發法、濺射法、離子輔助沉積法等。其中，反應磁控濺射法因其獨特的優勢，如基片溫升低、沉積速率適中、膜層均勻性及附著力好、膜厚工藝參數易控制等，成為了製備氧化鎢薄膜的優選方法。

反應磁控濺射法揭秘

（1）原料準備：首先選取純度高達99.95%的金屬鎢靶，靶徑為65mm。濺射工作氣體為氬氣和氧氣的混合氣體，氧氬比為1:1，工作氣壓為1.0Pa，濺射功率為5w/cm2。基片和鎢靶的距離設定為7.2，濺射時間約60分鐘，最終得到的膜厚約為300nm。

（2）基片處理：基片分為普通玻璃和沉積有方阻為ITO薄膜的玻璃。在製備過程中，先用洗滌劑去除基片表面的油污，然後依次用去離子水、丙酮、無水乙醇進行超聲清洗10分鐘，最後用乾燥的氮氣將基片表面吹幹。

（3）退火處理：在室溫條件下沉積的WO3薄膜樣品需要在大氣氛圍中進行不同溫度的退火處理。升溫速率為100℃/h，恒溫處理時間為2小時，然後自然冷卻即可得到產物。

為了驗證氧化鎢薄膜的性能，科學家進行了一系列檢測。用普通玻璃為基片的薄膜進行了X射線衍射和AFM形貌檢測，用ITO玻璃為基片的薄膜則進行了紫外-可見光透過率和迴圈伏安曲線檢測。結果表明，在室溫條件下沉積的原始態薄膜以及退火溫度200℃以下的薄膜，基本保持著非晶結構，具有良好的Li+致色性能，薄膜的透光調控能力達到61.42%。然而，隨著退火溫度的升高，薄膜開始晶化，Li+致色性能急劇下降。

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