不同襯底三氧化鎢薄膜X射線衍射（XRD）分析

 三氧化鎢（WO3）薄膜的結(jié)晶行為易受到制備方法、鍍膜襯底及前驅(qū)體中的添加劑等因素影響。為了研究不同襯底對(duì)WO3薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響，本實(shí)驗(yàn)除了采用FTO導(dǎo)電玻璃、石英玻璃和石墨3種襯底進(jìn)行鍍膜之外，還對(duì)前驅(qū)體溶膠進(jìn)行干燥，并對(duì)在450℃煅燒3h得到的WO3粉體也進(jìn)行XRD測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行XRD分析。

如圖所示為WO3 粉體和不同襯底WO3薄膜的XRD譜。 由圖可以看出，以石英玻璃和石墨片為襯底制得的薄膜，除了襯底的特征峰外，可以觀察到在2θ為23.07°、23.61°和24.32°的位置具有WO3的衍射峰，對(duì)應(yīng)單斜晶型WO3 (JCPDS Card 83—0951)的(002)、 (020)和(200)晶面。值得注意的是，該薄膜具有很明顯的(002)、(020)和(200)晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)取向，這可能是與鍍膜襯底有關(guān)，SANTATO等的研究也有相類似的發(fā)現(xiàn)。

另外，由圖中的(b)可以看出，F(xiàn)TO 導(dǎo)電玻璃襯底WO3薄膜的XRD譜與立方晶型 (JCPDS Card 41—0905)的標(biāo)準(zhǔn)卡相對(duì)應(yīng)，根據(jù) XRD結(jié)果計(jì)算得到晶面間距為0.368 6 nm，略小于立方晶型(JCPDS Card 41—0905)標(biāo)準(zhǔn)晶面間距(a =0.3714nm)。這是由于立方晶型的WO3是一種亞穩(wěn)態(tài)相，并不穩(wěn)定，易發(fā)生晶格扭曲。此外，前驅(qū)物直接煅燒得到的WO3粉體除了在2θ為23.07°、23.61°和24.32°的位置具有衍射峰外，在2θ為14°附近有一個(gè)六方相WO3的特征峰，說(shuō)明相同的熱處理溫度和時(shí)間條件下獲得的WO3 粉體同時(shí)含有單斜晶型(JCPDS Card 83—0951)和六方晶型(JCPDS Card 33—1387)。這充分表明了WO3晶體結(jié)構(gòu)隨制備條件變化的復(fù)雜性。