傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭和全球環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重,迫使人們不斷尋求節(jié)能新材料和新的、可持續(xù)的、可再生的綠色能源。WO₃是一種非常典型的過(guò)渡金屬氧化物半導(dǎo)體材料,因其價(jià)態(tài)的多樣性和價(jià)電子構(gòu)型的獨(dú)特性而表現(xiàn)出特殊的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)性能,在電致變色、光催化、氣體傳感器、超級(jí)電容器以及太陽(yáng)能電池等等領(lǐng)域的應(yīng)用顯示出了極為優(yōu)異的性能,對(duì)未來(lái)作為節(jié)能材料和利用清潔能源（太陽(yáng)能）方面具有非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。本論文以WO₃薄膜為主要研究對(duì)象,針對(duì)單一WO₃薄膜材料存在的缺點(diǎn),采用射頻磁控濺射技術(shù),通過(guò)疊層法和共濺射法制備了一系列不同的WO₃基復(fù)合物薄膜,探究了疊層厚度和濺射功率對(duì)WO₃薄膜光電性能的影響。具體如下所示:（1）以ITO導(dǎo)電玻璃為基底,采用射頻磁控濺射技術(shù)進(jìn)行薄膜樣品的制備。通過(guò)疊層法制備出不同TiO₂厚度的TiO₂/WO₃復(fù)合薄膜。測(cè)試分析了TiO₂薄膜層疊加的厚度對(duì)WO_3<... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

WO3的結(jié)構(gòu)

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文波爾半徑為 3nm)時(shí)，材料產(chǎn)生較強(qiáng)的量子尺寸效應(yīng)，強(qiáng)量子子波函數(shù)的直接變化，從而顯著地改變了 WO3的禁帶寬度；爾半徑時(shí)，量子尺寸效應(yīng)較弱，此時(shí)由于庫(kù)侖效應(yīng)引起電子，會(huì)導(dǎo)致 WO3的禁帶寬度發(fā)生細(xì)微的變化[27]。Gullapalli 等術(shù)，通過(guò)調(diào)控沉積過(guò)程中基板的溫度，獲得不同晶體尺度的,通過(guò)改變基底的溫度獲得的晶體尺寸范圍為9 nm（基底溫度（基底溫度是 500°C）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著晶粒尺寸從 9 nm 增加到帶寬度從 3.25 eV 減小到 2.92 eV。晶體尺寸的增大，帶隙能于弱 QC 效應(yīng)[24]。測(cè)試結(jié)果也證實(shí)了隨著溫度的升高, WO3帶寬度減小。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著通入氣體的組分中氧分壓的增加，薄膜的晶粒尺寸減小，不同氧分壓下的 WO3原子力顯微鏡圖如圖1.3 所示；保持沉積參數(shù)不變，使用不同的基底，獲得的 WO3表面形貌及晶粒尺寸也不同，如圖 1.4 所示[30]。圖 1.3 不同氣體組分下的 WO3薄膜的原子力顯微鏡圖 (a) PO2/PAr=0,1;(b) PO2/PAr=1[30]圖 1.4 沉積在不同基底上的 WO3薄膜的原子力顯微鏡圖：(a) WO3/玻璃; (b)WO3/MgO (0 0 1); (c) WO3/α-Al2O3(0 0 1); (d) WO3/(SiO2/Si)[30](b) 蒸鍍法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電致變色機(jī)理的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 牛微,畢孝國(guó),孫旭東.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(03)



本文編號(hào)：3620108