Tungsten Oxyde photochromique Thin Film
Tungsten Oxyde photochromique Thin Film
oxyde de tungstène est un bon matériau photochromique, qui a été l'attention générale et à l'étude depuis le premier rapporté en 1973 de tungstène amorphe film d'oxyde phénomène photochromique. Dans l'année de 1980, Gérard et d'autres tout d'abord préparés H x WO 3 films -Y par la méthode de dépôt sous vide par variation du degré de vide sur la base des prédécesseurs. Plus tard, ils passent à la méthode de pulvérisation, préparé le H x WO 3 film -Y sous l'atmosphère d'Ar-O 2 (préparation de pur le film stoechiométrique), Ar-O 2 -H 2 et Ar-O 2 -H 2 O (changement la composition de l'hydroxyde de WO 3 ).
Facteurs influant de l'oxyde de tungstène photochromique
oxyde de tungstène photochromique a de nombreux facteurs, effectuer non seulement la structure et la composition du facteur lui-même, mais aussi l'atmosphère aura une incidence sur sa performance de couleur. Les structures d'oxyde de tungstène sont nombreux à partir du point de vue de la structure interne. De triclinique relativement stable, monoclinique cubique, tétragonale au bronze hexagonal très instable, phase de pyrochlore, mais le plus étudié est la propriété photochromique amorphe (a-WO 3 ) ou cristallin (c-WO < sub> 3 ) film.
Étude a constaté qu'un-WO 3 a une meilleure propriété photochromique que c-WO 3 , la principalement raison est c-WO 3 comportant des défauts de réseau ou une zone plus petite surface spécifique. La raison intérieure mentionnée ci-dessus est de déterminer la nature de la substance; toutefois, la cause extérieure au photochromique d'oxyde de tungstène est également sous-estimé, en particulier l'impact de l'atmosphère différente. Du point de vue de la coloration, une partie de l'hydrogène ou des vapeurs organiques hydroxyles vitesse de réaction favorable et améliorer la couleur de l'oxyde de tungstène et de l'intensité d'absorption. Pour les aspects de décoloration, il a affecté un grand par le gaz oxydant, tel que O 3 , H 2 O 2 et FE2 (SO 4 ) 3 etc .. Ces facteurs ont une grande aide à augmenter l'oxyde de tungstène sur la performance photochromique, aussi propice à la production d'un rendement plus favorable du matériau photochromique.
oxyde de tungstène détection photochromique
Etude sur la photochromique d'oxyde de tungstène a été presque un demi-siècle, mais il se développe très lentement parce que la caractérisation de l'incertitude sélectionnée et l'unité de source de lumière changement de couleur. En 1973, Dbell utilisé règle urbach: K = K0exp {-B (E0G-hv) / KT} dans laquelle hv est l'énergie rayonnante, B est la caractéristique constante des matériaux. La clé pour décolorer la réalisation est de sélectionner la source de lumière appropriée. Les sources de courant sont principalement deux types de mercure à haute pression et une lampe au xénon à haute pression, en utilisant les différentes puissances de sources de lumière, lampe au mercure a 500W, 400W, 250W, 150W, etc; lampe au xénon a 50 () W, 200W, 150W, 75W et similaires. Bien que, les puissances ne changent l'intensité lumineuse, elle reflète les propriétés de couleur de l'oxyde de tungstène. Surtout compte tenu du des besoins différents, des lunettes de soleil fabricants ont poursuivi pour le matériau électrochrome sous la lumière du soleil; cependant, la couleur de bande haute et matériau stable à long terme est exigé dans le domaine de l'information; tandis que l'aspect de l'écran nécessite un matériau avec des performances de décoloration rapide. Par conséquent, l'oxyde de tungstène matériau photochromique a encore un long chemin à parcourir.
La plupart des chercheurs atteint par spectroscopie UV pour détecter la décoloration après matériau de source de lumière, mais la méthode ne peut pas mesurer le processus de changement de couleur dans un court laps de temps, nous fait donc nous forcés difficile à saisir avec précision le mécanisme et le processus de la coloration. La décoloration de l'oxyde de tungstène a été détectée jusqu'en 1993 en utilisant une technique très sensible - TR, et a donné la conclusion du processus réversible d'oxyde de décoloration de tungstène, et a proposé les points de vue des taux et une lumière colorée en rapport avec le nombre de paires électron-trou. En outre, le processus de décoloration de l'oxyde de tungstène peut être détecté par RPE, XPS et d'autres moyens, mais les deux instruments ne peut pas être servi comme un moyen commun de représentation avec le prix très cher.
film de trioxyde de tungstène peut rendre la couleur par irradiation avec de la lumière de l'énergie appropriée, le mécanisme de réaction photochromique de WO 3 films peuvent être affichés par l'équation suivante: WO 3 + hv → WO 3 * + e - + H + H + + 1 / 2H 2 O → H + + 1 / 4O 2 WO 3 + xe - + xH + → H x WO 3
Lorsque le WO 3 films irradiés par la lumière, les électrons e- et des trous H + seront générés, les électrons photo-générés aller dans le WO 3 bande de conduction, la photo trous -generated réagissent avec le H 2 O adsorbé sur la surface du film et de générer H + , puis se propager dans le WO 3 à l'intérieur au résultat dans un changement de couleur. Pur WO 3 capteur seul film de lumière ultraviolette, par conséquent, compte tenu de la WO 3 film initial qui n'a pas été prétraités, les électrons et les trous ne peuvent être excités par la lumière ultraviolette générée, lorsque, après une polarisation cathodique, ce niveau d'interruption du réseau résultant, ces niveaux d'énergie se trouvent dans la région de la largeur de bande qui peut être stimulé par la lumière visible et a provoqué une décoloration visible.