[發明專利]一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜

有效

• 申請號: 202010021933.4
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111139432B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 李垚;豆書亮;魏航;趙九蓬;任飛飛;谷金鑫;李龍;范青潽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35;C23C14/58;C03C17/245;G02B5/00;G02B1/113
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜，其特征在于一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜自下而上依次由基底層和VO₂層組成；

所述的VO₂層由多個W摻雜的VO₂微納結構單元組成，且所述的多個W摻雜的VO₂微納結構單元均布設置于基底層上層表面，相鄰W摻雜的VO₂微納結構單元緊密排列；所述的W摻雜的VO₂微納結構單元形狀為圓臺形；所述的W摻雜的VO₂微納結構單元為圓臺形，圓臺形的上圓面直徑為140nm～294nm，圓臺形的下圓面直徑為150nm～300nm，高度為30nm～100nm；

所述的W摻雜的VO₂微納結構單元中W占W與V的總原子數的1％～3％；所述的基底層為SiO₂、TiO₂或聚酰亞胺；

上述一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜的制備方法，它是按以下步驟進行的：

一、高能脈沖磁控濺射W摻雜的VO₂薄膜制備：

采用高能脈沖磁控濺射技術，在基底層上制備W摻雜的VO₂薄膜，得到表面覆有W摻雜的VO₂薄膜的基底層；

二、離子束刻蝕：

在W摻雜的VO₂薄膜上沉積SiO₂球作為模板，利用離子束刻蝕法刻蝕W摻雜的VO₂薄膜，得到VO₂層，最后去除SiO₂球，得到仿蛾眼結構VO₂智能窗薄膜；

步驟二中在W摻雜的VO₂薄膜上沉積SiO₂球作為模板，具體是按以下步驟進行：將清洗干凈的SiO₂球分散于乙醇和水的混合液中，超聲分散，得到分散后的SiO₂球溶液，在器皿中加入水，然后滴入質量百分數為2％的十二烷基硫酸鈉溶液，得到分散液，將硅片斜插入分散液中，在液面上方的硅片上，用微量注射器將分散后的SiO₂球溶液沿硅片推送至液面，使得SiO₂球在液面成膜，將在液面成膜的SiO₂球用表面覆有W摻雜的VO₂薄膜的基底層從液面撈起，用濾紙吸干液體；所述的SiO₂球粒徑為50nm～500nm；所述的乙醇和水的混合液中乙醇和水的質量比1:(0.5～2)；所述的分散液中水與質量百分數為2％的十二烷基硫酸鈉溶液的體積比為(5～200)mL:10μL。

2.根據權利要求1所述的一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜，其特征在于所述的VO₂層厚度為50nm～200nm；所述的基底層厚度為500μm。

3.根據權利要求1所述的一種仿蛾眼結構二氧化釩智能窗薄膜，其特征在于步驟一中在溫度為300℃～600℃的條件下，采用高能脈沖磁控濺射技術，在基底層上制備W摻雜的VO₂薄膜。