溅射法制备三氧化钨薄膜

纳米三氧化钨是一种优良的 N 型半导体气敏材料，相较于传统材料，纳米三氧化钨气敏传感器，灵敏度高，响应速度和恢复速度更快更好，是近年来被研究最多的气敏原材料。

合成纳米三氧化钨或薄膜的方法通常有气相法、固相法，液相法。溅射法是一种制取纳米三氧化钨薄膜的气相制取方法。基本原理是利用直流或高频电场使惰性气体发生电离，高能惰性气体离子撞击固体表面(靶材)，与靶材表面的原子或分子进行能量交换，使靶材表面的原子或分子获得能量并溅射出来，在衬底上沉积形成薄膜。

溅射法中使用最广泛的是磁控溅射法。有国外学者用金属W为靶材，使用Ar和O₂的混合气体，使用磁控溅射法制备出了对NOx有较好气敏性的WO₃薄膜。此外，还有学者利用直流磁控溅射装置，靶材为99.95％的W，在真空度为2×10^-6mbar的反应室内，Ar(50％)—O2(50％)混合气氛下，对混合气体进行直流射频激发放电，使WO₃薄沉积在基片上，制得WO₃薄膜。并对其电致变色性能作了研究。

与其它镀膜方法相比，溅射镀膜法具有以下优点：（1）任何物质均可以溅射，尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。不论是金属、半导体、绝缘体、化合物和混合物等，只要是固体都可以作为靶材。（2）溅射膜与基板之间的附着性好。高能粒子淀积在基板上进行能量转换，产生较高的热能，增强了溅射原子与基板的附着力。（3）溅射镀膜密度高，针孔少，且膜层的纯度较高，因为在溅射镀膜过程中，不存在如蒸发中的坩埚污染等现象。（4）膜厚可控性和重复性好。此外，溅射镀膜还可以在较大面积上获得厚度均匀的薄膜。

近年来，我国的射频溅射和磁控溅射技术均有较大的发展，在溅射速度的提高和基片温度的降低上已经有所进步，溅射法也成为主要的纳米三氧化薄膜制取方法，但需要说明的是，溅射法的设备价格较贵，前期投资较大。

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