熱氧化法製備三氧化鎢納米片

三氧化鎢是一種重要的半導體材料，在氣敏、催化、光電轉換、場發射等領域有重要的應用。具有二維結構的三氧化鎢納米片，因為其具有獨特的光電特性，近年來越來越受到人們的關注。

目前，二維結構WO₃納米片的製備方法主要包括化學合成、化學剝離或使用催化劑熱氧化方法。在上述的製備方法中，利用化學方法製備一般都需要經過液相的反應，容易引入雜質。而採用催化氧化法，催化劑的存在也會引入雜質。而且目前的方法所製備的WO₃納米片的尺寸較小，長和寬一般不超過幾百納米。

隨著納米技術的進步，有學者提出了一種不採用任何催化劑，直接熱氧化金屬鎢製備氧化鎢納米片的方法。這種方法可以實現定域製備，所製備的氧化鎢納米片的面積較大，應用性能較佳，熱氧化法製備三氧化鎢納米片的的過程包括以下步驟：

1）清洗襯底; 用丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底各15分鐘

2）在襯底上鍍金屬鎢薄膜; 薄膜的厚度為200nm；用旋轉塗膠機，在ITO薄膜上塗覆光刻膠，光刻膠厚度約為1微米，並烘烤，烘烤溫度120℃。採用紫外曝光機透過掩範本對光刻膠進行曝光。用顯影液對曝光後的樣品顯影，並用去離子水清洗，用氮 氣吹幹。將光刻後的樣品放入磁控濺射鍍金屬鎢膜，膜厚約600nm。用丙酮溶液去膠後，再依次用丙酮、酒精和去離子水清洗乾淨。

3）將步驟2得到的樣品放入可以加熱的腔室中，往腔室內通入N2，或惰性氣體，或氧氣與N2，或氧氣與惰性氣體的混合氣體,使腔室內氧氣濃度降低至小於10%，所述惰性氣體優選Ar氣；

4）腔室內溫度升高至400℃~800℃，並保溫，在此過程中，需通入N₂或者Ar氣，流量一般比步驟3的小；

5）不通氣自然降溫或通惰性氣體降溫，直至室溫，最後取出樣品。 

用拉曼光譜儀測量氧化後的樣品的組分，測試可知，經過上述流程後，氧化後的產物為WO₃，沒有其它雜相。分別用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）觀察熱氧化製備WO₃納米片的表面形貌和結構。可以看到定域製備的W膜上生長出三氧化鎢納米片納米片的平均高度為3μm，厚度約為10nm，所製備的三氧化鎢納米片具有單晶結構。 

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