Khi chưa ựược tiêm ion và ựiện tử, cả hai loại màng mỏng oxit vonfram có ựộ
truyền qua cao trong vùng ánh sáng nhìn thấỵ Ngược lại khi các ion kắch thước nhỏ
như proton (H+) hay các ion kim loại kiềm (Li+, Na+, K+) ựược tiêm vào màng, thì
ựộ truyền qua của chúng giảm ựi ựáng kể.
Màng oxit vonfram khi mới ựược chế tạo thường có màu vàng nhạt ựộ truyền qua trong vùng nhìn thấy có thểựạt trên 90% . để khảo sát quá trình ựiện sắc, ựiện cực trong suốt ựược phủ lớp WO3 ựược ựặt trong chất ựiện ly chứa các ion H+, Li+ hay Na+. Khi ựặt ựiện trường phân cực âm lên ựiện cực làm việc các ion trong chất
ựiện ly bị hút vào trong màng WO3, ựồng thời ựể bù trừ ựiện tắch, ựiện tử từ ựiện cực trong suốt cũng ựược tiêm vàọ Quá trình tiêm các ion và ựiện tử vào trong màng WO3 ựược mô tả bởi phương trình sau (phương trình phản ứng trên catốt): xM+ + xe- + WO3⇔ MxWO3 (3.2) Trong ựó M+ là các ion H+, Li+,Na+ hay K+. Chất vonfram - ựồng MxWO3 hấp thụ mạnh ánh sáng vùng nhìn thấy, có màu xanh xẫm, ựộ truyền qua thấp. Sự
thay ựổi tắnh chất quang của màng trong quá trình ựiện sắc ựược khảo sát bằng việc xác ựịnh sự thay ựổi ựộ truyền qua cũng như ựộ phản xạ trong vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoạị Trên hình 3.7 trình bày phổ truyền qua của màng WO3 phụ thuộc vào mật ựộ ion H+ tiêm vào trong màng. Có thể nhận thấy rằng phổ truyền qua của màng WO3 ựã thay ựổi rất lớn trong vùng ánh sáng nhìn thấỵ độ truyền qua của màng ựang từ chỗ lớn hơn 80% khi chưa nhuộm màu giảm xuống còn khoảng 30% sau khi ựã ựược nhuộm màụ
Quá trình này có tắnh chất thuận nghịch, nghĩa là khi ựảo chiều ựiện trường các ion và ựiện tử sẽ thoát ra khỏi ựiện cực làm việc, lớp WO3 lại trở nên trong suốt. Sự thay ựổi phổ phản xạ tương ứng trong vùng hồng ngoại của màng trong quá trình tiêm các ion Li+ vào (hình 3.8).
Hình 3.7 : Phổ truyền qua của màng WO3 vô ựịnh hình (a) và tinh thể (b) khi ion H+
ựược tiêm vào ở các mật ựộựiện tắch khác nhaụ
Bước sóng (ộộộộm) đ ộ t ru y ề n q u a ( % )
Hình 3.8. Phổ phản xạ của màng WO3 tinh thểựược chế tạo bằng các phương pháp khác nhau (1; 2 - phún xạ catốt, 3 - bốc bay bằng chùm ion) và với các nồng ựộ ion Li+ựược tiêm khác nhaụ
Các kết quả nghiên cứu cho thấy ựối với chất ựiện ly chứa ion Li+ sau khi
ựược tiêm vào màng những nguyên tử Li sẽở vị trắ trung tâm của perovskit. Nhưng
ựối với chất ựiện ly chứa ion H+ sau khi ựược tiêm vào màng những nguyên tử
hydro không ở trung tâm của ô mạng mà liên kết với các nguyên tử oxy tạo thành những nhóm OH có khoảng cách bằng dOH (hình 3.9). Hình 3.9 : Cấu trúc của LixWO3 (a), HxWO3 (b) Bước sóng (ộộộộm) đ ộ p h ả n x ạ ( % )