鈦鎢薄膜電致變色性能

電致變色是指材料的光學屬性（反射率、透過率、吸收率等）在外加電場的作用下發生穩定、可逆的顏色變化的現象，在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化，例如可變色玻璃，它可以在電場的作用下，造成光線穿透特性隨環境發生顏色變化，而不再需要掛窗簾。

WO₃ 薄膜是目前為止發現最早、應用最為廣泛、最具有應用前景的電致變色材料。除了在電致變色方面有著廣泛的用途之外， WO₃ 薄膜在氣致變色、光致變色、濾波片、染料敏化太陽能電池等方面也有著廣泛的應用。

但是 WO₃薄膜在使用過程中，伴隨著離子的注入與抽出， 會出現薄膜溶解和離子殘留， 電致變色性能會有明顯的衰退，從而限制了電致變色器件的廣泛使用。有學者認為，TiO₂ 具有優異的穩定性， 且在很寬的波段具有極好的透過率， 因此TiO₂複合WO3 製成電致變色薄膜的摻雜物。可以提高器件的穩定性， 縮短回應時間，提高器件壽命。

採用射頻濺射方法製備純相Ti/WO₃複合薄膜，採用金屬鎢和鈦含量為 5%的鎢鈦合金為靶材，薄膜襯底分別選用氧化銦錫(ITO)導電玻璃，通入氣體前將沉積室預抽真空至 1×10^–5 Pa，用高純氬氣(Ar)作為工作氣體，高純氧氣(O₂)作為反應氣體，基壓0.5 Pa，O2/Ar為0.15，靶基距為8 cm，濺射功率為300 W，濺射時間為 40 min，最後在在氮氣氣氛保護下退火2小時，製成Ti/WO3薄膜。

研究表明，製備的鈦鎢薄膜表面是由微小的納米顆粒組成，均勻平整，且Ti摻雜對薄膜的表面形貌沒有影響，但使薄膜的晶化溫度升高。電化學測試結果表明， Ti 摻雜可以提高離子在薄膜中注入/抽出的可逆性， 提高薄膜的迴圈穩定性， 同時薄膜的回應速度和光學調製性能也得到提高， 摻雜後薄膜著色態和漂白態的回應時間分別由 9.8、 3.5 s 減小為 8.4、 2.7 s， 因此 Ti 摻雜 WO₃ 薄膜具有更好的電致變色性能。

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