三氧化鎢薄膜的紅外發射率調製技術

絕對溫度不為零的物體都存在紅外輻射，物體的紅外輻射由兩個因素決定：物體表面材料的發射率以及物體表面的溫度。物體的紅外發射率(也叫比輻射率)是指該物體在指定溫度T時的輻射量與同溫度黑體的相應輻射量的比值。發射率越大，表明該物體的輻射能力越強。在物體溫度一定的情況下，物質表面的發射率越大，其紅外輻射能力也就越強。就目前情況而言，所能見到的材料，其發射率基本上都是固定的，各類介質的發射率較高，金屬等良導體的發射率較低。在許多情況下，需要控制目標的紅外輻射：如衛星的熱控制、建築物的節能、太陽能的利用、保溫、軍事目標紅外輻射的控制等。如果能控制目標的紅外發射率，就能很好地控制目標的紅外輻射。進而言之，如果能用某種方式對發射率進行動態調節，就可以隨時改變目標的紅外輻射特性，目標可以做成隨外界環境變化的“紅外變色龍”，其應用範圍可以得到極大的擴展。目前國內外有些研究工作已經涉及到了物質發射率的控制，與此類似的研究中，研究電致變色器件的工作更多，主要集中在可見光波段。

從電磁場基本理論出發，可知道材料的發射率與材料的折射率具有密切的關係，同時又與材料中載流子的濃度有關。當材料中載流子的濃度發生改變時，材料的發射率也將發生變化。通過對WO3中載流子的注入和抽取，可發現WO3薄膜紅外光譜反射率的變化。通過改變薄膜中載流子的濃度，可對材料的紅外光譜反射率和發射率進行調製。薄膜中載流子的濃度可通過一些電化學的手段加以控制，目前這種控制只能在實驗室中進行。具有實用功能的器件應該是全固態電致變發射率器件，可通過多層膜複合的手段製備完成，這是未來電致變發射率器件的發展方向。

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