Wolframoxid Photochromic Thin Film
Wolframoxid Photochromic Thin Film
Wolframoxid ist eine gute photochromen Materials, das 1973 aus amorphem Wolframoxidfilm photochromen Phänomen weit verbreitet Aufmerksamkeit und Studium seit dem berichtet erste gewesen ist. Im Jahr 1980, Gerard und andere vorbereitet zunächst HxWO3-Y Filme durch Vakuumabscheidungsverfahren durch den Grad des Vakuums variiert basierend auf den Vorgängern. Später sie wechseln Sputterverfahren hergestellt, die HxWO3-Y Film unter einer Atmosphäre von Ar-O2 (Herstellung von reinem unterstöchiometrischen Film), Ar-O2-H2 und Ar-O2-H2O (die Hydroxid-Zusammensetzung von WO3 zu verändern).
Einflussfaktoren von Wolframoxid Photochromic
Wolframoxid photochromen hat viele bewirkenden Faktoren, nicht nur die Struktur und Zusammensetzung des Faktor selbst, sondern auch die Atmosphäre wird seine Farbleistung beeinflussen. Die Strukturen von Wolframoxid gibt viele aus der Sicht der inneren Struktur. Von relativ stabil triclinic, monoklin zu kubische, tetragonale der sehr instabilen hexagonal Bronze, Pyrochlor-Phase, aber die meisten untersuchten die photochromen Eigenschaften von amorphem (a-WO3) oder kristallin (c-WO3) Film.
Studie hat festgestellt, dass a-WO3 eine bessere photochromen Eigenschaft als c-WO3 aufweist, die hauptsächlich Grund ist c-WO3 Gitterfehler aufweist, oder eine kleinere spezifische Oberfläche. Der innere oben genannten Grund ist die Art der Substanz bestimmt wird; jedoch die externe Ursache der photochromen Wolframoxid ist auch, insbesondere die Wirkung der anderen Atmosphäre unterschätzt. Aus dem Winkel der Färbung, einige der Wasserstoff oder Hydroxyl organische Dämpfe günstige Reaktionsgeschwindigkeit und die Farbe aus Wolframoxid und Absorptionsintensität verbessern. Zur Entfärbung Aspekten beeinflusst es groß durch das Oxidationsgas, wie O3, H2O2 und FE2 (SO4) 3 etc .. Diese Faktoren haben eine große Hilfe auf dem Wolframoxid auf der photochromen Leistung zu erhöhen, auch förderlich für die Produktion eines günstigeren Leistung des photochromen Materials.
Wolframoxid photochromen Erkennung
Studie über die photochromen Wolframoxid hat fast ein halbes Jahrhundert gewesen, aber es ist sehr langsam, weil die ausgewählte Unsicherheit Charakterisierung und die Einheit der Änderungsfarbe Lichtquelle entwickelt. Im Jahr 1973 verwendet dbell urbach Regel: K = K0exp {-B (E0G-hv) / KT} wobei hv Strahlungsenergie ist, B die Konstante der Materialien ist. Der Schlüssel zur Realisierung verfärben ist die Auswahl der geeigneten Lichtquelle. Die Stromquellen sind vor allem zwei Arten von Druck Quecksilber und Xenon-Hochdrucklampe, die verschiedenen Leistungsstufen von Lichtquellen, Quecksilberlampe hat 500W, 400W, 250W, 150W, etc; Xenonlampe mit 50 () W, 200 W, 150 W, 75 W und dergleichen. Obwohl nur die wattages die Lichtintensität zu ändern, spiegelt es die Farbeigenschaften von Wolframoxid. Vor allem aus den von unterschiedlichen Bedürfnisse unter Berücksichtigung Sonnenbrillen-Hersteller haben für die elektrochromen Material, das unter der Sonne Licht verfolgt; aber das High-Band-Farbe und langzeitstabile Material wird auf dem Gebiet der Information verlangt; während der Anzeige Aspekt erfordert ein Material mit schnellen Entfärbung Leistung. Daher hat Wolframoxid photochromen Material noch einen langen Weg zu gehen.
Die meisten Gelehrten durch UV-Spektroskopie erreicht Verfärbung nach der Lichtquellenmaterial zu erkennen, aber das Verfahren kann die Farbveränderungsprozess in kurzer Zeit nicht messen, so macht uns uns schwierig gezwungen genau den Mechanismus und das Verfahren der Verfärbung zu erfassen. Die Verfärbung von Wolframoxid wurde bis 1993 durch die Verwendung eines hochempfindlichen Technik nachgewiesen - TR und gab den Abschluss des Entfärbung Wolframoxid reversibler Prozess, und schlug vor, die Ansichten der Rate und farbigem Licht auf die Anzahl der Elektronen-Loch-Paare zusammen. Darüber hinaus können Wolframoxid Verfärbung Prozess durch ESR, XPS und andere Mittel nachgewiesen werden, aber die beiden Instrumente nicht als eine gemeinsame Darstellungsmittel mit dem sehr teuren Preis serviert werden.
Wolframtrioxid Film kann Farbe durch Bestrahlung mit Licht der entsprechenden Energie übertragen, die photochromen Reaktionsmechanismus WO3 Filme können durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
WO3 + hv → WO3 * + e-+ H+ H++ 1/2H2O → H++ 1/4O2 WO3 + xe-+ xH+ → HxWO3
Wenn der WO3 Films durch Licht bestrahlt wird, werden Elektronen e- und Löcher H + generiert, photoerzeugten Elektronen in die WO3 Leitungsband gehen, reagieren die photoerzeugten Löcher mit H2O auf der Filmoberfläche adsorbiert und H + zu erzeugen, und dann ausgebreitet in die WO3 innen in einem Farbwechsel führen. Reine WO3 Film nur UV-Licht-Sensor, also unter Berücksichtigung über die WO3 Vorfolie nicht vorbehandelten hat, Elektronen und Löcher können nur durch ultraviolettes Licht erzeugt wird, angeregt werden, wenn nach der kathodischen Polarisation, es Gitterfallenniveau ergibt, sind diese Energieniveaus innerhalb die Bandlücke Bereich, der durch das sichtbare Licht und verursacht sichtbare Verfärbung stimuliert werden kann.