WO 3 U c lT c l8 ý ° Ë Ñ] K ¡ õ m Í ° ‚ ÇX ì Ä — ¤V R Ë

WO 3 U c lT c l8 ý ° Ë Ñ] K ¡ õ m Í ° ‚ ÇX ì Ä — ¤V R Ë

T

 @ ž Bò 6 B ^∗

 â

l @ /† < Ɠ §  ƒ  õ † < ÆÂ Ò Ó ü t o „  / B N, à º" é ¶ 442-760 (2003¸   11 Z 4 28{ 9  ~ à Î6 £ §, 2004¸   2 Z 4 4{ 9  þ j7 á x à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §)

_ þ

t  s × ¼ Ä »o ü < ITO Ä »o  0 A\  a % ¦ 0 q ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð ) í Û ¼J $ ™ í ß – oÓ ü t ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • # Œ   & ñ ½ ¨› ¸, È Òõ Ö  ¦,

\ P

& h    o, ½ ¨› ¸ü <  o† < Æ& h  › ¸$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ F  g† < Æ& h , ½ ¨› ¸& h  x 9  \ P & h  : £ ¤$ í `  ¦ ì  r$ 3  % i  . Ä »o  l ó ø Í0 A

\

 g Ë >& h  • ¸Ÿ í  ) a ) í Û ¼J $ ™ í ß – oÓ ü t ~ à Ì} Œ •“ É r = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s\ " f ç  H{ 9  >  ] j Œ •÷ &% 3  . s  r « э  H 0.1 ]  t HCI „  K | 9 `  ¦  6   x # Œ H

⁺

s “ : r Å Ò{ 9 õ  Æ ÒØ  ¦ õ & ñ Ü ¼– Ð a % ~“ É r F  g† < Æ& h  f  ¨ à º   o(∆A = 0.15)\  ¦

 ? /% 3  . \ P ì  r$ 3  ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ô  Ç WO

3

 0 q_    & ñ  o “ : r • ¸  H 380 ∼ 500

^◦

C s % 3 Ü ¼ 9, s  8 £ ¤& ñ   õ 



 H a % ¦ 0 q ~ à Ì} Œ •_    & ñ  o “ : r • ¸ü < { 9 u  % i  .   8( × ¼ Ê ê~ ½ Óí ß –ê ø ÍZ O \  _ K  ‚ à ÌÒ  o÷ &t  · ú §“ É r ~ à Ì} Œ •_   o† < Æ

&

h  › ¸$ í “ É r WO

3

C

0.5

s % 3  .

PACS numbers: 68.60

Keywords: WO

3

~ à Ì} Œ •, a % ¦ 0 q, HCl „  K | 9 ,   & ñ  o“ : r • ¸

I. " e  ] Ø

WO

3

ü < MoO

3

~ à Ì} Œ •_  „  l & h  ‚ à ÌÒ  o ´ òõ \  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨

Deb [1] \  _ K  ˜ Г ¦  ) a Ê ê  € ª œô  Ç „  l & h  ‚ à ÌÒ  oÓ ü t| 9 s  Û ¼ 

' a A, € ª œF Gí ß – o,  o† < Æl  © œ7 £ x‚ à Ì(chemical vapor deposi- tion), 7 £ xµ 1 ÏZ O (evaporation) [2–12] 1 p x \  _ K  ] j Œ •÷ &# Q Ó ü t

$ í

s  ƒ  ½ ¨÷ &# Q M ® o  . ´ ú §“ É r „  l & h  ‚ à ÌÒ  o Ó ü t| 9  ×  æ \ " f WO

³

Ó

ü t| 9 “ É r ? /½ ¨$ í õ  ‚ à ÌÒ  o ´ òÖ  ¦ s  Ä ºÃ º½ + É ÷  rë ß –  m   | Ó ü t _  Ä »o ‚ ½ Ó`  ¦ : Ÿ x # Œ [ þ t # Qš ¸  H I € ª œ 4 Ÿ ¤  \  -t \  ¦ 1 l x& h  Ü

¼– Ð › ¸] X  [13, 14]½ + É Ã º e ”   H „  l & h  ‚ à ÌÒ  oÄ »o ‚ ½ Ó(smart window) \  6 £ x6   x½ + É Ã º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð  © œ F  g# 3 0 A >  ƒ  ½ ¨  ) a Ó

ü t| 9 s  . þ j  H \   H „  l & h  ‚ à ÌÒ  o Ó ü t| 9 “   WO

₃

~ à Ì} Œ •_  ] j



Œ

•~ ½ ÓZ O `  ¦ > h‚   # Œ  © œ\ O & h  6 £ x6   x`  ¦ 7 £ x r v  9  H ´ ú §“ É r ƒ  

½

¨ à º' Ÿ ÷ &“ ¦ e ” Ü ¼
 l ” > r_  ] j Œ •~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ѝ  H @ /€  & h _  r

« Ñ\  ¦ ] j Œ • l  # Q§ >  . : £ ¤ y , WO

3

~ à Ì} Œ •“ É r ] j Œ •~ ½ ÓZ O  õ

 › ¸| \     F  g† < Æ& h  x 9  „  l & h  : £ ¤$ í s   Ø Ôl  M :ë  H \  ]

j Œ •~ ½ ÓZ O _  þ j& h  o # Q§ >  . Õ ª Q
 a % ¦- 0 qZ O “ É r ç ß –¼ #  

>

  © œ\ O & h Ü ¼– Ð @ /½ ©— ¸_  r « Ñ\  ¦ ç  H{ 9  >  ] j› ¸½ + É Ã º e ” 

`

 ¦ ÷  rë ß –  m   þ j& h  or ~  ´ à º e ”   [15–17]. a % ¦- 0 qZ O \  _

ô  Ç r « Ñ ] j› ¸\ " f ì  r   „  ½ ¨^ ‰(precursors)  H Á ºl $ í

×

 æ½ + Ë(polymerization) ì ø Í6 £ x \  _ K  í ß – oÓ ü t} © œ(oxide net- work) Ü ¼– Ð   ¨ 8 Š ) a  . ì  r   „  ½ ¨^ ‰  H ˜ Ð: Ÿ x & h { © œô  Ç Ä »l $ í 6

 

x ] j5 Å q \  0 l q“ É r F K5 Å q · ú ˜c + t  s × ¼(alkooxide) [15–18]s Ù ¼

–

Ð Ã º oü < 6 £ x» ¡ ¤(hydrolysis and condensation) _ ô  Ç ×  æ½ + Ë ì

ø Í6 £ x s  { 9 # Qè ß – .

∗

E-mail: [email protected]

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H ~ à Ì} Œ • ] j Œ •~ ½ ÓZ O `  ¦ > h‚   l  0 AK  ) í Û ¼ J $

™ · ú ˜c + t  s × ¼ 6   xÓ  o`  ¦ ] j› ¸ # Œ Ä »o ü < ITO Ä »o l ó ø Í 0 A\  a % ¦ 0 q ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð WO

3

~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • # Œ F  g† < Æ, \ P & h  :

£

¤$ í õ  ½ ¨› ¸\  ¦ › ¸  ì  r$ 3  % i  .

II. ÷ m Ç ] M ö

1. S z »< gX c l

WO

3

a % ¦ 6   xÓ  o“ É r Kato [19] ü < Kucheiko [20]_  ] j Œ •~ ½ Ó Z O

`  ¦ ‚ à Г ¦– Ð # Œ ) í Û ¼J $ ™ · ú ˜c + t  s × ¼ 6   xÓ  o[\ ò ø Í`  ¦ \  6   x K

  ) a WO(O

ⁿ

Bu)

4

: 16 g, ethanol 200 ml]`  ¦ ] j› ¸ % i  .

]

j› ¸  ) a 6   xÓ  o_  Ò  o¾ ú ˜“ É r \ P “ É r ” ¸| ½ ÓÒ  os % 3 Ü ¼ 9 ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j



Œ • l  0 AK  ³ ð€  \  ›  H 6   xÓ  oë ß –  6   x % i  . ~ à Ì} Œ •(ß ¼l :

2.5 × 4 cm)_  ] j Œ •“ É r — ¸'  › ¸] X  © œu (motor-driven dip coating unit) [21]\  ¦ s 6   x # Œ l ó ø Í`  ¦ à ºf ” l # Q_  | 9 > 

–

Ð “ ¦& ñ r &  à ºf ” Ü ¼– Ð 6   xÓ  o\  V , “ ¦ l ó ø Íõ  6   xÓ  os  ] X 8 ú ¤

  H r ç ß –`  ¦ à ºœ í s ? /– Ð # Œ g Ë >& h r †   Ê ê 1 l x{ 9 ô  Ç 5 Å q • ¸

–

Ð = å J # Q { © œ   . l ó ø ͓ É r _ þ t  s × ¼ Ä »o (microscope slide glass) ü < ITO(indium tin oxide) Ä »o \  ¦  6   x # Œ = å J # Q {

© œ^ ”  5 Å q • ¸(5 ∼ 10 mm/s)\  ¦    or v €  " f 5   a % ¦ 6   xÓ  o

`

 ¦ g Ë >& h • ¸Ÿ ír &  WO

³

 8 £ x~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • % i  . a % ¦ 0 q~ ½ Ó Z O

\  _ ô  Ç ~ à Ì} Œ • r « э  H g Ë >& h • ¸Ÿ í(coating), | › ¸(drying),

à ºì  r K (hydrolysis), \ P % ƒo (firing) 1 p x õ  ° ú  s  4é ß –> – Ð ]

j Œ •÷ &% 3  . ì  r$ 3 6   x r « э  H ç  H{ 9 ô  Ç F  g† < Æ& h  : £ ¤$ í õ  Ò  o¾ ú ˜

-248-

`

 ¦ % 3 l  0 AK  # Œ Q 7 á x À Ó_  l ó ø Í`  ¦ s 6   x # Œ = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q

•

¸ 5 mm/s– Ð “ ¦& ñ # Œ ] j Œ • % i  . ~ à Ì} Œ • ] j Œ •_  ' Í   P : é

ß –> “   g Ë >& h • ¸Ÿ í  H a % ¦ 6   xÓ  o_  @ o\  ¦ } Œ •l  0 AK  | › ¸] j

\

 ¦  6   xô  Ç | › ¸  ) a | 9 ™ èì  r0 Al \ " f s À Ò# Q& ’  . ¿ º   P : é

ß –>   H õ e ç _  Ä »l $ í 6   x ] j\  ¦ ] j  l  0 Aô  Ç ~ à Ì} Œ •_  | 

›

¸õ & ñ s  . ~ à Ì} Œ •_  | › ¸  H ~ à Ì} Œ •õ  à ºì  r s  ] X 8 ú ¤ # Œ ~ Ã Ì }

Œ •\  • ¸Ÿ í  ) a a % ¦ 6   xÓ  o_   0 q o\  ¦ } Œ •l  0 AK  | › ¸  ) a | 9 ™ èì  r 0 Al \ " f à º' Ÿ  % i  . 6   x ] j 7 £ xµ 1 Ï l  „   ~ à Ì} Œ •_  à º ì

 r K   H ~ à Ì} Œ •\  F K s  l  M :ë  H s  . ‘ : r z  ´+ « >\ " f  H þ j™ è ô 

Ç | › ¸  ) a | 9 ™ èì  r0 Al \ " f 6   x ] j\  ¦ 7 £ xµ 1 Ïr v l  0 AK  à º ì

 r1 l xî ß – ~ à Ì} Œ •`  ¦ | › ¸r (   . [ j   P : é ß –>   H ] j# Q  ) a _ þ v • ¸ ì

 r0 Al 5 Å q \  r « Ñ\  ¦ ” ¸Ø  ¦ r v   H  כ s  . ‘ : r z  ´+ « >_  _ þ v • ¸ ì

 r0 Al   H  © œ@ /_ þ v • ¸ 30 %s % 3 Ü ¼ 9 ~ à Ì} Œ •s  à ºì  r K  ÷ &# Q



0 q o ÷ &  H X <\  €  • 1r ç ß – & ñ • ¸  â õ ÷ &% 3  . W 1   P : é ß –

>

  H x 9 • ¸ Z  }“ É r ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • l  0 AK  ~ à Ì} Œ •`  ¦ \ P % ƒo 

  H  כ s  . r « Ñ_  \ P % ƒo   H ¿ º é ß –> – Ð s À Ò# Q& ’ Ü ¼ 9 s

 כ “ É r \ P ì  r$ 3 (differential thermal analysis)\  _ K    

&

ñ ÷ &% 3   “' Í   P : \ P % ƒo ”  H ï ß –Ä » Ä »l $ í Ó ü t| 9 õ  à ºì  r

`

 ¦ 7 £ xµ 1 Ïr v l  0 AK  200

^◦

C \ " f 30ì  rç ß – \ P % ƒo  % i  .

“ ¿ º   P : \ P % ƒo ”  H “ : r • ¸\  ¦ 430

^◦

C s  © œ 7 £ x r &   0 q_  Ã

ºì  r ] j ü < z Œ ™ e ”   H Ä »l $ í Ó ü t| 9 `  ¦ ƒ  ™ èr &  þ j7 á x& h Ü ¼

–

Ð   & ñ  o s À Ò# Qt • ¸2 Ÿ ¤ % i  . 0 A_  \ P % ƒo  / B N& ñ “ É r l

ó ø Í0 A\  a % ¦ 6   xÓ  oÜ ¼– Ð # Œ Q    g Ë >& h • ¸Ÿ í r ~  ´  â Ä º B    g Ë

>& h • ¸Ÿ í ½ + É M :   “' Í   P :_  \ P % ƒo ”\  ¦ à º' Ÿ  % i Ü ¼ 9 “¿ º   P :_  \ P % ƒo ”  H # Œ Q    g Ë >& h • ¸Ÿ í à º' Ÿ  ) a Ê ê þ

j7 á x& h Ü ¼– Ð s À Ò# Q& ’  .

2. • ¤ X N Ë

) í

Û ¼J $ ™ · ú ˜c + tí ß – oÓ ü t 6   xÓ  o r « э  H í  H à ºô  Ç | 9 ™ èì  r0 Al \ 

"

f | › ¸ô  Ç Ê ê / B N l  ×  æ \ " f à ºì  r K  ì ø Í6 £ x r &  WO

3

 0 q

`

 ¦ ë ß –[ þ t% 3  . Thermogravimetric ì  r$ 3 (TGA)“ É r WO

3

 0 q _  Á º>  y Œ ™™ è\  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK   6   x ÷ &% 3 Ü ¼ 9 Differential Thermal ì  r$ 3 (DTA, Stanton and Redcroft model STA 780)“ É r / B N l  ×  æ \ " f “ : r • ¸ © œ5 p x(200

^◦

C/min) \    É r é # Q o

 WO

³

 0 q_  „  s  \  -t \  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK   6   x ÷ &% 3  .

WO

3

~ à Ì} Œ •_  È Òõ Ö  ¦ : £ ¤$ í “ É r  ü @‚  -r  F  g‚  -& h ü @‚   ì  r F 

g l (Hitach model U 3400)– Ð 8 £ ¤& ñ % i  . ~ à Ì} Œ •_    & ñ

½

¨› ¸  H Co K

α

-X‚  (λ = 1.789 ˚ A) õ  Ni € 9 ' \  ¦ s 6   xô  Ç X-

‚ 

 r] X l (Philips model PW 1729)\  ¦  6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ô  Ç

 

õ  \ P % ƒo “ : r • ¸ 400

^◦

C s  \ " f  H q & ñ | 9 – Ð S X ‰ “   ÷ &

%

3  . ~ à Ì} Œ •_   o† < ƛ ¸$ í õ  + þ A © œ“ É r „   ‰ & ³p  â /\  -t ì  r í

ß – X-‚   ì  r$ 3 (scanning electron microscopy/energy dis- persive X-ray analysis, SEM/EDAX, JEOL model JSM- 35C) Ü ¼– Ð › ' a¹ 1 Ï÷ &% 3  . ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa   H È Òõ Ö  ¦ 8 £ ¤& ñ u \  ¦

Fig. 1. Variation in spectral transmittance at different locations of a sol-gel deposited tungsten oxide film coated on microscope slide glass substrate at a dipping speed 5 mm/s.



6   x # Œ > í ß –÷ &% 3   [22]. ò ø Í r ì ø ÍX <Õ ª á Ô 5 Å q l \  ¦ s  6

 

xô  Ç   8Ÿ í× ¼ Ê ê~ ½ Óí ß –ê ø ͓ É r ‚ à ÌÒ  o ) a WO

3

~ à Ì} Œ •_  U  ·s \ 



 É r s “ : r Å Ò{ 9 ì  r Ÿ í`  ¦ ì  r$ 3  l  0 AK  à º' Ÿ ÷ &% 3  . z  ´+ « >› ¸

|

“ É r ”  / B N • ¸ 5.3 × 10

⁻⁴

Pa \ " f 8 ú x „    100

^◦

C, { 9  s “ : r

\

 -t  2 MeV He

⁺⁺

s % 3  . ~ à Ì} Œ •_  ‚ à ÌÒ  oz  ´+ « >“ É r HCl(0.1 M in H

2

O) „  K | 9 `  ¦ s 6   xô  Ç „  l & h  ‚ à ÌÒ  o! s q`  ¦ s 6   x # Œ

~ Ã

Ì} Œ •`  ¦ ‚ à ÌÒ  or (   . ‚ à ÌÒ  o! s q\ " f  Œ •1 l x„  F G(working elec- trode)“ É r WO

3

~ à Ì} Œ •, ì ø Í@ /„  F G(counterelectrode)“ É r Cu 



6   x ÷ &% 3 Ü ¼ 9, f ” À Ó(direct current) „  " é ¶“ É r ITO ü < Cu   s

\  “  ÷ &% 3  .

III. + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý

1. ° Ë Ñ] K ¡X ì Ä — ¤V R Ë

Fig. 1“ É r = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s\ " f _ þ t  s × ¼ Ä »o l  ó

ø Í 0 A\  g Ë >& h  • ¸Ÿ ír &  7 £ x‚ à Ìô  Ç WO

₃

~ à Ì} Œ •_  È Òõ Ö  ¦    o

\

 ¦
  · p  כ s  . ~ à Ì} Œ •_  ç  H{ 9 $ í `  ¦ › ¸  l  0 AK  " f– Ð



 É r 0 Au \ " f ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . Õ ªa Ë >\ " f · ú ˜ Ã

º e ” 1 p w s  r « Ñ_  " f– Ð   É r 0 Au (r « Ñ_  ß ¼l \  ¦ e ” _ 

–

Ð 51 p xì  rô  Ç Â Òì  r) \ " f ¿ ºa   H ß ¼>     ot  · ú §€ Œ ¤Ü ¼ 9 è  H

\

   y Œ ™ô  Ç   © œ(photopic wavelength)“   550 nm\ " f È Ò õ

Ö  ¦“ É r €  • 85 %\  ¦
 ? /% 3  . s    õ – РÒ'  ~ à Ì} Œ •“ É r ç  H { 9

 >  7 £ x‚ à Ì÷ &% 3 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

Fig. 2 ü < 3“ É r = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 7.6õ  9.8 mm/s\ " f _ þ t   s

× ¼ Ä »o l ó ø Í 0 A\  g Ë >& h  • ¸Ÿ ír &  7 £ x‚ à Ìô  Ç WO

₃

~ à Ì} Œ •_  È

Òõ Ö  ¦    o\  ¦
  · p  כ s  . 8 £ ¤& ñ “ É r r « Ñ_  " f– Ð   É r 0 Au \ " f à º' Ÿ ÷ &% 3  . s    õ   H ~ à Ì} Œ • ¿ ºa \    É r È Òõ  Ö

 ¦_     o\  ¦
  · p . r « Ñ_  Ò  o¾ ú ˜“ É r r « Ñ_  f  ¨ à º : £ ¤$ í

Fig. 2. Variation in spectral transmittance at different locations of a sol-gel deposited tungsten oxide film coated on microscope slide glass substrate at a dipping speed 7.6 mm/s.

Fig. 3. Variation in spectral transmittance at different locations of a sol-gel deposited tungsten oxide film coated on microscope slide glass substrate at a dipping speed 9.8 mm/s.

\

 _ K  ý aÄ º÷ &l  M :ë  H \  È Òõ Ö  ¦_     o  H r « Ñ_  Ò  o¾ ú ˜

 

 o\  ¦ _ p ô  Ç .

Fig. 3“ É r ~ à Ì} Œ •_  " f– Ð   É r ¿ ºa  0 Au (r « Ñ_  ß ¼l \  ¦ e ”

_ – Ð 51 p xì  rô  Ç Â Òì  r) \ " f   © œ\    É r È Òõ Ö  ¦_  Z  }“ É r

 

 o\  ¦ ˜ Ðs “ ¦ e ”   H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . s    õ – РÒ'  = å J

#

Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s\ " f ] j Œ • ) a WO

3

~ à Ì} Œ •_  È Òõ Ö  ¦“ É r

~ Ã

Ì} Œ •_  " f– Ð   É r 0 Au \ " f• ¸ ç  H{ 9 ô  Ç  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

s

 כ “ É r = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s\ " f ] j Œ •ô  Ç r « Ñ\  ¦ ‚ à ÌÒ  o r

†   WO

₃

~ à Ì} Œ •_   â Ä º\ • ¸ $ í w n  % i  .

Table 1. Thickness variation at sample location at a function of dipping speed (200

^◦

C firing temperature).

Dipping Speed (mm/s) Thickness Variation (nm) Uniformity

5 none Good

7.6 159-185 Poor

9.8 171-312 Poor

Fig. 4. Spectral transmittance of tungsten oxide sol-gel film coated on ITO coated glass in colored (applied volt- age 1.3 V), bleached, and as-prepared states (colored in 0.1 M HCI solution).

Table 1“ É r = å J # Q{ © œ|   5 Å q • ¸    o\    É r WO

3

~ à Ì} Œ •_  ¿ º a

    o\  ¦ r  F  g‚   % ò % i \ " f > í ß –ô  Ç   õ \  ¦
 ? /% 3 



. s    õ – РÒ'  = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ ± ú “ É r  â Ä º ] j Œ • ) a r 

«

Ñ_  ¿ ºa     o ± ú “ É r  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

Fig. 4  H WO

3

~ à Ì} Œ • 5 Å q \  H

⁺

s “ : r_  Å Ò{ 9 õ  Æ ÒØ  ¦ô  Ç

 â

Ä º_  È Òõ Ö  ¦    o\  ¦
 ? /% 3  . f ” À Ó „  · ú š`  ¦ ~ à Ì} Œ •\ 

“

  €   „     H ITO l ó ø ÍÜ ¼– РÒ'  â ìØ Ô“ ¦ H

⁺

s “ : r Å Ò { 9

“ É r ‚ à ÌÒ  oõ & ñ õ  › ' aº   e ” Ü ¼ 9 6 £ §F G „  · ú š(cathode poten- tial) s  “  ÷ &€   10œ í s ? /\  ~ à Ì} Œ •s  È Ò" î  © œI \ " f ”  ô  Ç ' õ

AÒ  oÜ ¼– Ð   Ò  o÷ &  H  כ `  ¦ › ' a8 £ ¤ ½ + É Ã º e ” % 3  . „  l & h  ‚ à ÌÒ  o ì

ø Í6 £ x“ É r : £ ¤& ñ   © œ\ " f f  ¨ à º_     o| ¾ ÓÜ ¼– Ð & ñ | ¾ Ó o r ~  ´ Ã

º e ”  . f  ¨ à º   o ∆A = log(T

b

/T

c

) – Ð ³ ð‰ & ³½ + É Ã º e ”  .

#

Œl " f T

b

ü < T

_c

  H y Œ •y Œ • » 1 ÏÒ  o x 9  ‚ à ÌÒ  o ) a r « Ñ_  È Òõ Ö  ¦ s 



.   © œ 500 nm(r  F  g‚   % ò % i \ " f f  ¨ à ºx ß ¼   © œ)\ 

"

f œ íl _  » 1 ÏÒ  oõ  ‚ à ÌÒ  o ) a ~ à Ì} Œ •_  È Òõ Ö  ¦“ É r Õ ªa Ë > 4\ " f y

Œ

•y Œ • €  • 62 %ü < 44 %s Ù ¼– Ð f  ¨ à º    o ∆ A\  ¦ > í ß –ô  Ç    õ

 0.15 H † d`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

~ Ã

Ì} Œ •s  { 9 é ß – ‚ à ÌÒ  o ) a  â Ä º\   H ü @ Ò_  „  · ú šs  = å S # Q4 R

•

¸  © œ{ © œy  š ¸ ½ ™ r ç ß – 1 l xî ß – ‚ à ÌÒ  o © œI \  ¦ Õ ª@ /– Ð Ä »t  % i  Ü

¼
 r ç ß –s  t ± ú ˜Ã º2 Ÿ ¤ & h   » 1 ÏÒ  o © œI – Ð    o % i  .

~ Ã

Ì} Œ •\  “  ô  Ç F G`  ¦  Ë ¨€   D h– Ðs  + þ A$ í  ) a 6 £ §F G \ " f

~

½ ÓØ  ¦ ) a „     H H

⁺

s “ : r Ü ¼– Ð + þ A$ í  ) a „  K | 9 ? /_  € ª œ$ í   ü

<   ½ + ˽ + É  כ s  9 ¢ ¸ô  Ç 1 l x r \  ~ à Ì} Œ • 5 Å q \  Ÿ í S \ ‰ ) a „   



 H € ª œF G A á ¤ Ü ¼– Ð  4 R
š ¸€  " f } Œ •“ É r " é ¶ A _  È Ò" î ô  Ç Ò  o Ü

¼– Ð » 1 ÏÒ  o ) a  . » 1 ÏÒ  o ) a r « Ñ_  È Òõ Ö  ¦“ É r   H & h ü @‚  % ò

%

i (>1500 nm)\ " f €  • 40 %\  ¦
 ? /% 3 Ü ¼
 ‚ à ÌÒ  o ) a r 

«

э  H   H & h ü @‚  % ò % i (>1500 nm)\ " f È Òõ Ö  ¦ s  €  • 20 %– Ð y

Œ ™™ èô  Ç : £ ¤$ í `  ¦
 ? /“ ¦ e ”  . ‚ à ÌÒ  ol ½ ¨  H ~ à Ì} Œ • 5 Å q \  s 

“

: r õ  „    1 l x r \  Å Ò{ 9 ÷ &  H s ×  æ Å Ò{ 9 — ¸4 S q [23]Ü ¼– Ð [ O 

"

î s  0 p x  .

Table 2. Summarized results of RBS analysis showing chemical composition and thickness of WO

3

films and ITO coating.

Sublayer Thickness (˚ A) Composition

WO

3

1250 W: 0.220, O: 0.660, C: 0.120 (WO

3

C

0.5

)

ITO 500 O: 0.550, In: 0.400, Sn: 0.050 (In

2

O

2.75

Sn

0.25

)

2. U c lT c l8 ý  Œ º

_ þ

t  s × ¼ Ä »o l ó ø Í 0 A\  g Ë >& h  • ¸Ÿ ír &  7 £ x‚ à Ìô  Ç WO

3

~ Ã

Ì} Œ •\  @ /ô  Ç „   ‰ & ³p  â /\  -t ì  rí ß – X-‚   ì  r$ 3 `  ¦ à º' Ÿ  ô 

Ç   õ  = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s\ " f ] j Œ •ô  Ç ~ à Ì} Œ •_  ½ ¨› ¸



 H  _  — 2 ;f . Ë(pin hole), ° ú ˜ ”   : £ §, F K5 Å q_  š ¸% i s  \ O   H ç

 H{ 9 ô  Ç ~ à Ì} Œ •Ü ¼– Ð › ¸x 9  >  + þ A$ í ÷ &# Q e ” 6 £ §`  ¦ S X ‰ “   ½ + É Ã º e ”

% 3  . Õ ª Q
 ~ à Ì} Œ •_  7 £ x‚ à ̛ ¸| “ É r ½ ¨› ¸\  €  •ç ß – % ò † ¾ Ó`  ¦ p

' ¬ I .

Fig. 5. Rutherford backscattering spectrum of sol-gel de- posited tungsten oxide film coated on ITO coated glass.

Fig. 6. Differential thermal analysis and thermogravi- metric analysis curves for a dried and hydrolyzed tung- sten alkoxide solution.

Fig. 5  H ITO l ó ø Í0 A\  g Ë >& h  • ¸Ÿ ír &  7 £ x‚ à Ìô  Ç WO

₃

~ Ã Ì }

Œ

•_    8Ÿ í× ¼ Ê ê~ ½ Óí ß –ê ø Í Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦
  · p  כ s  . Õ ª a Ë

>\ " f x ß ¼ 1.8 MeV  H WO

3

~ à Ì} Œ • 5 Å q \  W\  _ ô  Ç He

²⁺

\

 -t  ’ < Hz  ´\  @ /6 £ x ) a  . \  -t  ’ < Hz  ´“ É r ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa \  q

Y V “ ¦ s  כ “ É r W x ß ¼_  ; Ÿ ¤`  ¦
  · p . WO

³

_  é # Q o

 x 9 • ¸(bulk density) 7.168 g/cm

³

e ” `  ¦ & ñ “ ¦ >  í ß

– €   ~ à Ì} Œ •_  $ í ì  r“ É r €  •ç ß –_  Ô  ¦í  HÓ ü t ò ø ͙ è † < ÊÄ »÷ &# Q e ”

  H WO

3

C

_0.5

s  9 ¿ ºa   H 1250 ˚ A  H † d`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  .

( Ž

É Ó' – Ð — ¸ z  ´+ « >(simulation) ) a › ¸$ í ì  r$ 3 “ É r Auger „  



ì  rF  g ì  r$ 3   « Ñ\  ¦ l œ í– Ð # Œ à º' Ÿ  ) a  כ s  . ~ à Ì} Œ •\ 

"

f ò ø ͙ è_  " é ¶  0 l x • ¸  H €  • 10 %s % 3   [21]. ò ø ͙ èï ß –À Ӎ  H

|

› ¸ü < à ºì  r K  õ & ñ \ " f WO

3

6   xÓ  o\ " f ¢ - a„  y  ] j 

÷

&t  · ú §“ É r \ ò ø Í`  ¦ õ   Òò ø Í`  ¦_  ï ß –À Ó $ í ì  r \  l “  ô  Ç  כ s 



. ) í Û ¼J $ ™ x ß ¼_  ; Ÿ ¤“ É r ~ à Ì} Œ • 5 Å q \  † < ÊÄ »  ) a ) í Û ¼J $ ™õ  í ß –

™

è € ª œ\  _ ” > r  9 r « Ñ_   o† < Æ{ © œ| ¾ Ó& h “   › ¸$ í “ É r WO

3

s 

%

3  . Õ ªa Ë >\ " f ¿ º,  >  ³ ðr   ) a ‚  “ É r WO

3

\  l ì ø Í`  ¦ ¿ º“ ¦

>

í ß –ô  Ç ( Ž É Ó' — ¸    õ s “ ¦ & h ‚  “ É r z  ´+ « >° ú כs  .

Table 2  H glass/ITO 0 A\  ‚ à ÌÒ  o î ß –  ) a WO

3

~ à Ì} Œ •_  › ¸

$ í

ì  r$ 3   õ \  ¦ כ ¹€  •ô  Ç  כ s  .

3. ° ‚ Ç Ä Z ØV Ä

Fig. 7. X-ray diffraction pattern of sol-gel deposited tungsten oxide film fired at temperature just above each of the structural transformation peaks shown in Fig. 6.

The scale is relative to the maximum value of the scan

and is offset for clarity.

Fig. 6“ É r r « Ñ_  | 9 | ¾ Ós  9.5 mg“   WO

₃

 0 q`  ¦ \ P  ì  r$ 3  ô 

Ç   õ s  . Thermogram_  1  p ì  r“ É r 100

^◦

C ü < 350

◦

C(DTG graph) \ 
 
 e ”  . 100

^◦

C \ " f x ß ¼  H 6   x ]

j(solvent)_  7 £ xµ 1 Ï`  ¦
 ? /“ ¦ Ä »l $ í " é ¶ ™ è_  ƒ  ™ è  H | 9 

|

¾ Ó y Œ ™™ è_  " é ¶ “  s   ) a  . DTA/TGA ì  r$ 3    õ  r « э  H 200

^◦

C \ " f \ P  ) a  â Ä º @ / Òì  r_  hydrocarbons  ~ ½ ÓØ  ¦

 )

a  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  . s    õ   H “ ¦“ : r \ " f \ P % ƒo   H ~ Ã Ì }

Œ

•_  ½ ¨› ¸ü < ³ ð€  + þ A © œ\  % ò † ¾ Ó`  ¦ p u   H  כ `  ¦ _ p ô  Ç .

200

^◦

C s  © œ_  “ : r • ¸\ " f \ P ô  Ç Ê ê\   H WO

3

 0 q ½ ¨› ¸\ 

"

f # Œ Q é ß –> _  F C \ P s  { 9 # Q
“ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

@

/| Ä Ì 350 ∼ 500

^◦

C \ " f  H  Œ •“ É r µ 1 Ï\ P (exothermic) x ß ¼

 DTA\ 
 
 e ”  . s  x ß ¼  H WO

3

_    & ñ  o { 9 

#

Q
“ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ ˜ Ð# Œï  r  .

Fig. 7“ É r Ä »o l ó ø Í 0 A\  g Ë >„  • ¸Ÿ ír &  ] j Œ •ô  Ç WO

₃

~ Ã Ì }

Œ

•`  ¦ 430

^◦

C ü < 530

^◦

C \ " f \ P % ƒo  ô  Ç Ê ê ~ à Ì} Œ •_   r] X  J 

‡ 

`  ¦
  · p  כ s  . 200

^◦

C \ " f \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •_   r] X  x

ß ¼  H › ' a¹ 1 Ï÷ &t  · ú §€ Œ ¤Ü ¼ 9, s  כ “ É r ~ à Ì} Œ •_  q & ñ | 9  ½ ¨› ¸



 H @ /| Ä Ì 380

^◦

C s  \ " f % 3 `  ¦ à º e ” 6 £ §`  ¦ S X ‰ “  ½ + É Ã º e ” 

%

3  . @ /| Ä Ì 500

^◦

C \ " f \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •“ É r # Œ Q t  + þ AI  _

 WO

3

 © œs  ™ D ¥½ + Ë÷ &# Q e ” % 3 Ü ¼ 9 \ P % ƒo   ) a ~ à Ì} Œ •“ É r # Q‹ " 



r] X  y Œ •• ¸\ " f y © œô  Ç  r] X  x ß ¼ : £ ¤$ í `  ¦
 ? /% 3  . s  כ

“ É

r @ /| Ä Ì 12 ˚ A_  ½ ©g Ë :& h “   C \ P `  ¦ ° ú   H   † < Ê(defect) ¨ î €   õ

 { 9 u ô  Ç . s    õ   H DTA ì  r$ 3 Ü ¼– РÒ'  WO

3

 0 q_ 

 

& ñ  o“ : r • ¸\  ¦ S X ‰ “  K  ï  r   õ ü < { 9 u ô  Ç  [24].

IV. + s Ç Â ] Ø

) í

Û ¼J $ ™ · ú ˜c + t  s × ¼ 6   xÓ  o`  ¦ ] j› ¸ # Œ a % ¦ 0 q~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð ] j



Œ

•ô  Ç WO

₃

~ à Ì} Œ •_  F  g† < Æ, \ P & h  : £ ¤$ í õ  ½ ¨› ¸\  ¦ ƒ  ½ ¨ % i 



. a % ¦ 0 q ~ ½ ÓZ O “ É r Ä »o l ó ø Í 0 A\  WO

3

~ à Ì} Œ •_  ç  H{ 9 $ í ,   

&

ñ  o x 9  ¿ ºa \  ¦ & ñ S X ‰ >  › ¸] X ½ + É Ã º e ”  . = å J # Q{ © œ^ ”  5 Å q • ¸ 5 mm/s \ " f ] j Œ • ) a WO

₃

~ à Ì} Œ •s  { 9 & ñ ô  Ç È Òõ  : £ ¤$ í `  ¦
 

? /% 3  .  0 q_  DTA/TGA ì  r$ 3   õ  WO

3

~ à Ì} Œ •_    & ñ



o “ : r • ¸  H 350 ∼ 500

^◦

C e ” `  ¦ S X ‰ “  ½ + É Ã º e ” % 3  . ITO Ä » o

 l ó ø Í0 A\  ] j Œ • ) a WO

3

~ à Ì} Œ •`  ¦ H

⁺

s “ : r`  ¦ Å Ò{ 9 r & 

‚ Ã

ÌÒ  o ) a r « Ñ\ " f  H   H & h ü @‚   % ò % i \ " f ± ú “ É r È Òõ Ö  ¦ €  • 20 %\  ¦
 ? /% 3 Ü ¼
 H

⁺

s “ : r s   4 R
“ : r » 1 ÏÒ  o ) a r « Ñ _  È Òõ Ö  ¦“ É r €  • 40 %\  ¦
 ? /% 3  . ITO Ä »o  l ó ø Í 0 A

\

 5   g Ë >& h • ¸Ÿ ír &  ] j Œ •ô  Ç WO

₃

~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa ü < › ¸$ í

“ É

r y Œ •y Œ • 1250 ˚ A ü < WO

3

C

0.5

s % 3  . a % ¦ 0 q WO

3

~ à Ì} Œ • 5 Å q

\

 0.1 M HCl`  ¦ s 6   x # Œ H

⁺

s “ : r õ  „   \  ¦ 1 l x r \  Å Ò { 9

 r †     õ  F  g† < Æ& h  f  ¨ à º• ¸ ∆A = 0.15\  ¦
 ? /# Q a % ~

“ É

r ‚ à ÌÒ  o    o\  ¦ ˜ Ð# Œ Å Ò% 3  .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] S. K. Deb, Philos. Mag. 27, 801 (1973).

[2] K. Miyake, H. Kaneko, N. Suedomi and S. Nishi- moto, J. Appl. Phys. 54(9), 5256 (1983).

[3] P. C. Yu and C. M. Lampert, Solar Energy Mater.

19, 1 (1989).

[4] J. S. E. M. Svensson and C. G. Granqvist, Solar Energy Mater. 16, 19 (1987).

[5] A. Donnadieu, D. Davazoglou and A. Abdellaoui, Thin Solid Films 164, 333 (1988).

[6] D. Davazoglou, G. Leveque and A. Donnadieu, Solar Energy Mater. 17, 379 (1988).

[7] M. S. Jagadeesh and V. Damodaradas, J. Non.

Cryst. Solids. 28, 327 (1978).

[8] Q. Zhong, S. A. Wess el, B. Heinrich and K. Colbow, Solar Energy Mater. 20, 289 (1990).

[9] F. Kanai, S. Kurita, S. Sugioka and M. Li, J. Elec- trochem. Soc. 129, 2633, (1982).

[10] H. Demiryont and K. E. Nietering, Appl. Opt. 28, 1494 (1989).

[11] A. Dipaola, F. Diquarto and C. Sunseri, J. Elec- trochem. Soc. 125, 1344 (1978).

[12] C. G. Granqvist, Handbook of Inorganic Elec- trochromic Materials, 1st. ed. (Elsevier, Amsterdam, 1995).

[13] J. S. E. M. Svensson and C. G. Granqvist, Solar Energy Mater. 12, 391 (1985).

[14] C. M. Lampert, Solar Energy Mater. 11, 1 (1984).

[15] R. C. Niall, H. M. Frank and P. H. Bryant, SPIE Vol.

823 Optical Materials Technology for Energy Effi- ciency and Solar Energy Conversion Vl, 131 (1987).

[16] M. Nabavi, S. Doeuff, C. Sanchez and J. Livage, Materials Science and Engineering B3, 203 (1989).

[17] J. P. Cronin, D. J. Tarico, J. C. L. Tonazzi, A.

Agrawal and S. R. Kennedy, Solar Energy Materials and Solar Cells 29, 371 (1993).

[18] L. Klein Sol-gel Optics: Processing and Applications (Kluwer, Boston, 1994).

[19] I. Kato, A. Akira and N. Kimura, Jap. patent No.

sho 61-36292, 20 February 1986, Appl. No. Sho 59- 159864, 30 July 1984.

[20] S. I. Kucheiko, N. Ya. Turova and O. M. Soloveichik,

Zhur Obsh. Kim, 55, 235 (1985) (English Transla-

tion).

[21] J. M. Bell, D. C. Green, A. Patterson, G. B. Smith, K. A. MacDonald, K. D. Lee, L. Kirkup, J. D.

Cullen, B. O. West, L. Spiccia, M. J. Kenney and L. S. Wielunski, Optical Materials Technology for Energy Conversion X, SPIE, 1536, 29 (1991).

[22] H. Demiryont, K. E. Nietering, R. Surowiec, F. I.

Brown and D. R. Platts, Appl. Opt. 26, 3803 (1987).

[23] B. W. Faughnan, R. S. Crandall and P. M. Heyman, RCA. Rev. 36, 177 (1975).

[24] Kil Dong Lee, Solar Energy Materials and Solar Cells 57, 21 (1999).

Optical and Thermal Characteristics of WO 3 Thin Films

Kil Dong Lee

Kyonggi University, Division of Natural Science, Physics Major, Suwon 442-760 (Received 28 November 2003, in final form 4 February 2004)

WO

3

films were deposited on microscope slide glass and ITO coated glass by using the sol-gel technique. The optical, structural and thermal characteristics of films were analyzed by measuring the crystal structure, transmittance, thermal variation, structure, and chemical composition. Uni- form films of WO

3

were dip coated on slide glass at a dipping speed of 5 mm/s. The H

⁺

injection and ejection processes for these films in 0.1 M HCI electrolyte exhibited a desirable change (∆A

= 0.15) in the optical absorbance. Differential thermal analysis result have allowed the accurate of formation of WO

3

crystalline phase from the gel data in the temperature range of 380 ∼500

^◦

C. This result was consistent with the crystallization temperature of the sol-gel film. RBS (Rutherford back scattering) was performed on the uncolored sol-gel WO

3

film, yielding the chemical composition of WO

3

C

0.5

.

PACS numbers: 68.60

Keywords: WO

3

films, Sol-gel technique, HCI electrolyte, Crystallization temperature