基于超薄氧化钒与铝的非对称法布里-珀罗谐振结构的动态多色切换

二氧化钒（$VO_{2}$）因其绝缘体-金属相变特性而表现出强烈的红外光开关能力。然而，在可见光波段，其本征光开关能力相当低。当前研究探索了多层化、复杂结构图案化、高热预算工艺和昂贵金属等解决方案，以改善颜色切换。尽管如此，这些方法所能覆盖的色域仍然相当有限。本工作克服了这些限制，并利用一种简单的、无图案的、超薄（$\sim$ $\frac{\lambda}{14}$，其中波长 $\lambda$ 取可见光谱中心的 575 nm）的 $VO_{2}$ 与铝（Al）构成的非对称法布里-珀罗结构，展示了覆盖大色域的动态多色切换。我们使用传输矩阵方法设计了 $VO_{2}/铝(Al)/蓝宝石$ 结构，以实现最大的可见光反射率切换。$VO_{2}$ 薄膜通过一种简单、低热预算的钒（V）常压氧化法合成。随着氧化时间的不同，观察到氧化样品呈现不同颜色。由于结构中 $VO_{2}$ 层的相变特性，随着温度从低温（RT $\sim$ 30$^{\circ}$C）到高温（HT $\sim$ 100$^{\circ}$C）或反之的变化，在视觉上和反射率测量中均观察到一致且可逆的颜色切换。与现有研究相比，本工作在 CIE 色度图上绘制时显示出显著的色度变化，并覆盖了大色域。本工作在显示、热致变色结构和可见光伪装等领域具有潜在应用。