王美涵, 温佳星, 龙海波, 侯朝霞

(沈阳大学 机械工程学院, 辽宁 沈阳　110044)



氧分压对直流磁控溅射氧化钨薄膜结构和组成的影响

王美涵, 温佳星, 龙海波, 侯朝霞

(沈阳大学 机械工程学院, 辽宁 沈阳110044)

摘要:采用直流反应磁控溅射,在不同氧分压条件下制备了氧化钨薄膜,并对薄膜进行了热处理.通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-VIS)等手段表征了氧化钨薄膜的晶体结构、表面形貌、化学组成以及透射率.结果表明:沉积所得氧化钨薄膜均为无定形结构,经400 ℃热处理后转变为单斜晶体结构;薄膜表面形貌受氧分压和热处理影响较大;沉积所得氧化钨薄膜的化学分子式应为WO3-形式,热处理使得薄膜的成分趋近于WO3;薄膜颜色随着氧分压的增加逐渐变浅,当氧分压达到0.2 Pa以上时,薄膜呈现完全透明.

关键词:氧化钨薄膜; 磁控溅射; 氧分压; 结构; 组成

氧化钨(WO3)薄膜是一种过渡金属氧化物薄膜,由于它有多相过渡并呈现铁电性,所以具有许多特殊的物理性质.它是一种N型半导体,其禁带宽度为3.3 eV.氧化钨薄膜除了具有良好的电致变色性能[1],还具有许多其他优异的性能,如光致变色性能[2]、气致变色性能[3]以及催化降解有机物[4]等,上述性能使得氧化钨薄膜在光信息存储、智能窗、大面积电子公告牌、防眩反光、气体传感器、光催化治污等领域具有广泛的应用前景.

氧化钨薄膜可以采用多种不同的方法和工艺制备,所制备……