磁控濺射製備氧化鎢薄膜

氧化鎢作為一種價格低廉、無毒環保的過渡金屬氧化物，在光致變色、氣致變色、電致變色、儲能等領域得到了廣泛研究。相比普通的變色薄膜來說，氧化鎢薄膜具有更高的對比度、更高變色效率、更快回應速度、更好的迴圈穩定性、更低的電壓驅動等優點，因而更適合應用於建築節能玻璃、汽車防眩後視鏡、護目鏡、波音飛機舷窗等領域中。下面，我們一起來瞭解一下如何用磁控濺射法製備氧化鎢薄膜。

磁控濺射法因具有成分均一、薄膜與基底附著強、室溫濺射、可大面積鍍膜等優點而得到廣泛使用。磁控濺射靶材是磁控濺射鍍膜過程中的重要消耗型原材料，對於所沉積的薄膜有著重要的影響。其中用於磁控濺射沉積氧化鎢薄膜的靶材有兩類，一類是氧化鎢的金屬單質靶材，另外一類是氧化鎢的氧化物陶瓷靶材。而採用前一類氧化鎢金屬單質靶材的反應濺射製備氧化鎢變色薄膜是目前產業界以及大多數研究工作集中的焦點。

一個典型的氧化鎢靶材反應濺射製備氧化鎢的過程，研究了氧氣比例在0.55至0.7條件下所沉積薄膜的變色性能。結果顯示，當氧氣含量增加至0.7時，薄膜的著色效率最高，相應的薄膜的濺射速率將從3.1nm/min降至1.5nm/min。

氧化鎢靶材的獲取雖然相對簡單，但是反應濺射對於產業界大面積薄膜的快速沉積而言仍然面臨如下問題：（1）薄膜的性能嚴重依賴氧氣含量，濺射腔體中氧氣的微弱變化或者波動，會嚴重影響薄膜的著色特性和大面積的均勻性；（2）在高氧氣氛下濺射，靶材表面容易“中毒”，濺射電壓和功率很難提升，而且濺射速率也下降比較嚴重。

因此利用具有一定鎢氧比例的氧化鎢陶瓷靶材製備高品質的氧化鎢薄膜正得到越來越多的關注。

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