[发明专利]原子层沉积法制备Mo掺杂VO2

说明书

本发明涉及原子层沉积法制备Mo掺杂VO2热致变色薄膜的方法，所述Mo掺杂VO2薄膜的化学组成为V1‑xMoxO2，其中0.02≤x≤0.1，所述Mo掺杂VO2薄膜通过原子层沉积法在衬底上交替循环沉积VO2和MoO3得到VO2/MoO3纳米叠层并经退火而得到。本发明的V1‑xMoxO2薄膜具有良好的可见光透过率以及热致变色特性，有望应用于智能窗等领域。

技术领域

本发明属于原子层沉积法制备薄膜材料领域，特别涉及一种原子层沉积法制备Mo掺杂VO2热致变色薄膜的方法。

背景技术

二氧化钒(VO2)是一种热致变色材料，具有金属-半导体相变特性。纯相VO2的相变温度为68℃，当温度高于68℃时，其为金红石结构的金属相(R)；当温度低于68℃时，其为单斜结构的半导体相(M1)。相变前后，VO2的电阻率变化4个量级，红外光区由高透过率(M1相)变为高反射率(R相)。VO2的相变温度可通过掺杂Mo显著降低至室温附近，此外，掺Mo后可引起吸收带蓝移，增加可见光透过率，可应用于智能窗，智能热控涂层以及智能光电开关等领域。

目前原子层沉积(ALD)技术较多用于二元薄膜的制备，掺杂薄膜少有报道。其中采用ALD制备掺杂VO2薄膜以改变其相变温度的研究从未被报道。而纯相VO2较高的相变温度，限制了ALD VO2的实际应用。

Mo掺杂VO2材料的制备主要通过溶胶凝胶法，水热法等化学合成方法，其前躯体危险性高，对人危害大，并且较难实现大规模量产。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺陷，本发明的目的在于提供一种具有良好的可见光透过率以及热致变色特性的Mo掺杂VO2薄膜及其制备方法。

在此，另一方面，本发明提供一种Mo掺杂VO2薄膜，所述Mo掺杂VO2薄膜的化学组成为V1-xMoxO2，其中0.02≤x≤0.1，优选0.02≤x＜0.1，所述Mo掺杂VO2薄膜通过原子层沉积法在衬底上交替循环沉积VO2和MoO3得到VO2/MoO3纳米叠层并经退火而得到。

本发明中，所述Mo掺杂VO2薄膜的可见光透过率均大于56％，可高达64％，太阳能调节率均大于6％，可高达23％，相变温度为-11℃～67℃，晶相为单斜相(例如低掺杂时)或四方相(例如高掺杂时)。