摻鎢二氧化釩薄膜在光電器件應用新突破

二氧化釩（VO₂）的金屬-絕緣體轉變（MIT）特性使其成為許多光電器件的關鍵功能層，然而其生長溫度要求（450℃）與MIT溫度要求（60℃）限制了其在光電器件尤其是在柔性基板應用中的相容性。

北京工業大學與清華大學的研究學者發現了一種晶圓級摻鎢二氧化釩薄膜（W-VO₂薄膜）的逐層轉移方法，能夠實現低MIT溫度（低至40℃）和准梯度摻雜集成，推動VO₂薄膜在可調節光電器件領域的應用。相關研究成果以“Wafer-Scale Transfer and Integration of Tungsten-Doped Vanadium Dioxide Films”為題於2025年2月8日發表在《ACS Nano》上。 

據瞭解，與傳統的二氧化釩薄膜相比，摻鎢二氧化釩薄膜（W-VO₂薄膜）在光、電、熱等方面展現出了更為優異的性能。

具體來說，在光學性能方面，W-VO₂薄膜表現出了更高的透光率和更靈活的調控能力。通過調整鎢的摻雜比例，可以實現對薄膜透光率的精確控制，從而滿足不同光電器件對光學性能的需求。此外，W-VO₂薄膜還展現出了良好的金屬-絕緣體轉變（MIT）特性，這一特性使得其在熱致變色、智慧窗等領域具有廣泛的應用前景。

在電學性能方面，W-VO₂薄膜的電阻率得到了有效降低，這使得其在電子器件中具有更高的導電性和更低的能耗。同時，鎢的摻雜提高了薄膜的機械性能和穩定性，使得W-VO₂薄膜在在彎曲、拉伸等機械應力下，和長時間工作下仍能保持優異的電學性能。

在熱學性能方面，W-VO₂薄膜展現出了出色的熱敏性和熱調控能力。通過精確控制薄膜的溫度，可以實現對其光學和電學性能的快速調控。這一特性使得W-VO₂薄膜在熱輻射調製、熱偽裝等領域具有巨大的應用潛力。

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