酸化タングステン薄膜フォトクロミズム

フォトクロミズム現象は、特定の波長の光照射を受けると、特定の化学反応の下で別の生成物Ｂが得られ、構造の変化が吸収スペクトルの著しい変化をもたらすため、化合物Ａを指す。他の波長の光の下では、元の形に戻ります。化合物が可逆的な変色を起こす可能性がある場合は、フォトクロミック化合物と呼ばれます。ホロクロミズムは可逆的な化学反応です。 A状態が着色されている場合、日光の後で無色のB状態に変わり、光化学的または熱化学的の後でA色に変わるので、可逆的フォトクロミック現象と呼ばれます。

酸化タングステン薄膜は、適切な光を照射することによって異なる色に見えることがあります。下の化学式は、そのフォトクロミックメカニズムです。

WO 3 + hv→WO 3 * + e - + h +

h ++ 1 / 2H2O→H ++ 1 / 4O2

WO 3 + xe - + xH +→H x WO 3

WO 3薄膜に太陽光を照射すると、電子e - と正孔h +がWO 3伝導帯に入り、光生成して薄膜表面の吸着水と反応してH +、WO 3を生成し、内部に拡散します。色の変化純粋なＷＯ ３薄膜は紫外線に対してのみ敏感であり、それ故、前処理なしのＷＯ ３薄膜に関しては、電子および正孔は紫外線によってのみ生成され得る。カソード分極後、バンドギャップ領域内のトラップ格子準位は可視光によって発生し、可視変色を引き起こす可能性がある。