[发明专利]一种混合硅烷自组装法制备硫化钐薄膜图案化的方法

摘要

一种混合硅烷自组装法制备硫化钐薄膜图案化的方法，将六水合氯化钐与氯化铵在高温真空管式炉中烧结得粉末A；将金属钐粉末与粉末A混合在高温真空式管式炉烧结得粉末B；将粉末B溶于去离子水中后再加入EDTA、硫代硫酸钠后调节pH值至2.0-6.0得前驱液；将OTS硅基板用光掩膜覆盖，放在紫外线照射仪中，照射得到图案化的硅基板I；然后将图案化的硅基板I浸入APTS-甲苯溶液中得到图案化的硅基板II；将图案化后的硅基板II置于前驱液中于干燥箱中沉积制备硫化钐薄膜，将制备好的薄膜置于真空干燥箱中干燥得图案化硫化钐纳米薄膜。本发明采用液相自组装方法，制得的硫化钐纳米薄膜，均匀，致密，低缺陷，强度高，并且通过控制前驱液浓度、pH值以及沉积时间可以控制薄膜厚度和晶粒大小。

主权项

一种混合硅烷自组装法制备硫化钐薄膜图案化的方法，其特征在于：1)分别取0.2‑4.0g分析纯的六水合氯化钐(SmCl3·6H2O)和0.2‑4.0g分析纯的氯化铵(NH4Cl)置于研钵中混合均匀，然后将其放入氧化铝瓷舟中，在高温真空管式炉，氩气气体保护下升温到100‑200℃保温20‑120min，然后继续升温到200‑300℃，保温20‑120min除掉所有水分，继续升温到300‑400℃，保温30‑360min，除掉NH4Cl，然后降到室温，得到粉末A；2)取0.2‑2.0g的金属钐粉末与粉末A混合均匀，放入氧化铝瓷舟中，在高温真空式管式炉中，通入氩气气体保护下升温到800～1000℃，保温30～120min，然后降到室温，得到粉末B；3)取0.2‑2.0g粉末B置于烧杯中，向烧杯中滴加10‑80mL的去离子水搅拌均匀得溶液C；4)向溶液C中加入0.1‑10.0g的EDTA(乙二胺四乙酸)，常温下磁力搅拌均匀得溶液D；5)向溶液D中加入0.01‑10.00g分析纯的硫代硫酸钠(Na2S2O3)搅拌均匀得溶液E；6)用氨水调节溶液E的pH值至2.0‑6.0得前驱液F；7)将羟基化的硅基板置于体积浓度为1～2％的OTS(十八烷基三氯硅烷)的甲苯溶液中在室温下浸泡30min～360min，取出后用丙酮清洗，然后在氮气气氛保护下于100～120℃干燥得OTS硅基板；8)将干燥的OTS硅基板用光掩膜覆盖，放在紫外线照射仪中， 紫外光辐射波波长184.9nm，在一个大气压下，保持照射距离为1～3cm照射30～360min，使没有覆盖光掩膜部分的OTS头基的烷基在紫外光的光激发下进行羟基化转变，得到图案化的硅基板I；9)然后将图案化的硅基板I浸入APTS‑甲苯溶液中30‑360min，取出用丙酮溶液清洗，然后在氮气气氛保护下于100～120℃下干燥，得到图案化的硅基板II；10)将图案化后的硅基板II置于前驱液F中，将烧杯放入真空干燥皿中，抽真空，然后将真空干燥皿置于干燥箱中，在40～90℃下沉积1‑50h制备硫化钐薄膜，将制备好的薄膜置于真空干燥箱中50～90℃干燥得图案化硫化钐纳米薄膜。