氧化钨薄膜开关响应时间

衬底加热

衬底温度是决定衬底表面吸附离子的激活、迁移、成核的最关键因素，也是决定薄膜物相的主要因素之一。常温下沉积的薄膜与衬底的结合不牢固，容易脱落；但如果沉积温度太高，薄膜中晶粒长得过大，会降低变色响应和恢复的速度。WO3薄膜的疏松多孔及非晶化更有利于薄膜的电致变色、气致变色效果的实现及性能的提高，而目前国内为了获得非晶态薄膜大多采取降低溅射功率、成膜速率，加大溅射压力和靶基距等手段尽量使成膜时降低基片的热升温效应，以此来获得非晶态或纳米微晶态的薄膜结构。在温度很低、气压较高的条件下，入射粒子的能量较低，原子的表面扩散能力有限，形成的薄膜组织明显疏松。

氧化钨薄膜的掺杂

氧化钨薄膜通过掺杂不同的元素后会明显地改善某些特性，比如增强薄膜对气体的灵敏度和选择性及提高薄膜的变色效果。氧化钨薄膜的掺杂方式有向氧化钨溶胶中掺入特定的离子、以氧化钨薄膜作为衬底来溅射稀有金属或者溅射靶时在表面嵌入一定比例的特定物质或分段溅射制作复合膜。适度的掺杂为反应提供了更多的电子或空穴，提高了电导率，对氧化钨薄膜的各种性质产生影响。

氧化钨薄膜的退火处理

退火温度和退火时的气氛极大影响氧化钨薄膜的性质。当退火温度退火时间达到一定程度时，氧化钨薄膜可由非晶态转化为结晶态。在氧气气氛中退火时可使晶态薄膜中的氧空位缺陷得到降低。对 WO3气体敏感材料的掺杂研究最早是由Shaver 等采用真空蒸发法制得钨薄膜，再经 600~700℃加热氧化制得了 WO3薄膜，并用喷涂少量 Pt 的方法来增强 WO3对 H2及含氢气体(如 NH3、H2S)的气体灵敏度。K.Galatsis 等以 W(OC2H5)6和 Mo(OC3H7)5为前驱体，以 SiO2为基质，通过溶胶凝胶法制备WO3-MoO3复合薄膜，并研究了其对 O2的气敏性能，J.J.Cheng 等人用直流反应磁控溅射法分别镀得掺杂 Au、Pt、Ru 的 WO3薄膜,并经 600℃退火 4h，由 XRD 表明是三斜晶系结构，发现 Au 的掺入提高了对 NO2的气敏性。J.Shieh等用 WCl6为前驱体，以 Al2O3为基质通过溶胶-凝胶法制备了Ti 掺杂的 WO3薄膜，并研究 NO2的气敏性能，发现 Ti 掺入抑制了晶粒大小，提高了灵敏度。