钛钨薄膜电致变色性能

电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，例如可变色玻璃，它可以在电场的作用下，造成光线穿透特性随环境发生颜色变化，而不再需要挂窗帘。

WO₃ 薄膜是目前为止发现最早、应用最为广泛、最具有应用前景的电致变色材料。除了在电致变色方面有着广泛的用途之外， WO₃ 薄膜在气致变色、光致变色、滤波片、染料敏化太阳能电池等方面也有着广泛的应用。

但是 WO₃薄膜在使用过程中，伴随着离子的注入与抽出， 会出现薄膜溶解和离子残留， 电致变色性能会有明显的衰退，从而限制了电致变色器件的广泛使用。有学者认为，TiO₂ 具有优异的稳定性， 且在很宽的波段具有极好的透过率， 因此TiO₂复合WO3 制成电致变色薄膜的掺杂物。可以提高器件的稳定性， 缩短响应时间，提高器件寿命。

采用射频溅射方法制备纯相Ti/WO₃复合薄膜，采用金属钨和钛含量为 5%的钨钛合金为靶材，薄膜衬底分别选用氧化铟锡(ITO)导电玻璃，通入气体前将沉积室预抽真空至 1×10^–5 Pa，用高纯氩气(Ar)作为工作气体，高纯氧气(O₂)作为反应气体，基压0.5 Pa，O2/Ar为0.15，靶基距为8 cm，溅射功率为300 W，溅射时间为 40 min，最后在在氮气气氛保护下退火2小时，制成Ti/WO3薄膜。

研究表明，制备的钛钨薄膜表面是由微小的纳米颗粒组成，均匀平整，且Ti掺杂对薄膜的表面形貌没有影响，但使薄膜的晶化温度升高。电化学测试结果表明， Ti 掺杂可以提高离子在薄膜中注入/抽出的可逆性， 提高薄膜的循环稳定性， 同时薄膜的响应速度和光学调制性能也得到提高， 掺杂后薄膜着色态和漂白态的响应时间分别由 9.8、 3.5 s 减小为 8.4、 2.7 s， 因此 Ti 掺杂 WO₃ 薄膜具有更好的电致变色性能。

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