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一種薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法與流程

文檔序號:12779514閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于依次包括以下的工藝步驟:

(1)基片的清洗處理

首先將所用基片進行除雜、除油及去污清洗,然后用氮氣吹干或烤箱烘干;隨后將清洗干燥后的基片放入磁控濺射鍍膜機中進行等離子體反濺清洗;

(2)氧化鋁非晶薄膜制備

對步驟(1)進行等離子體反濺清洗后的基片,利用反應濺射工藝在該基片上沉積氧化鋁非晶薄膜;

(3)氧化鋁非晶薄膜的電子輻照處理

將步驟(2)在基片上沉積的氧化鋁非晶薄膜樣品放置在電絕緣的樣品臺上,采用加速器并用多步輻照方式對氧化鋁非晶薄膜樣品進行電子輻照處理;其輻照氛圍為大氣環境、輻照溫度為室溫、以確保氧化鋁非晶薄膜樣品的升溫溫度小于300℃;即可在氧化鋁非晶薄膜表面生長出氧化鋁量子點陣列;

(4)氧化鋁量子點的退火處理

對步驟(3)經電子輻照制備的氧化鋁量子點樣品進行退火處理,具體作法是采用加熱爐在大氣或氧氣氛圍下退火處理;其退火溫度300℃~400℃、升溫速率5℃/~10℃/分鐘,保溫時間5~20分鐘、隨爐冷卻至室溫;通過退火處理后可以獲得化學組分為標準化學計量比的、晶化完全的氧化鋁量子點。

2.根據權利要求1所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于步驟(1)中所述將基片進行除雜、除油及去污清洗,即依次使用硝酸、丙酮、無水乙醇和去離子水在超聲波槽中對基片進行除雜、除油及去污清洗,清洗時間為20分鐘。

3.根據權利要求1或2所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于步驟(1)中所述基片采用表面光滑的單晶硅、或玻璃的弱導電性能的材料、且基片表面粗糙度小于20nm。

4.根據權利要求1或2所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于步驟(1)中所述等離子體反濺清洗工藝參數為:本底真空度<1×10-4Pa、工作氣體為純度高于99.95%的Ar氣、反濺清洗偏壓為-100V~-500V、反濺清洗氣壓為1.0Pa~5.0Pa、反濺清洗時間為5~30分鐘。

5.根據權利要求1所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于步驟(2)中所述利用反應濺射工藝在基片上沉積制備氧化鋁非晶薄膜的反應濺射沉積工藝參數為:所用鋁靶的純度高于99.9%、反應濺射氣體為Ar與O2的混合氣、Ar與O2氣體的純度均高于99.95%、Ar/O2氣體的流量比為1:1~5:1、反應濺射功率為50W~500W、反應濺射氣壓為0.1Pa~1.0Pa、沉積溫度為室溫。

6.根據權利要求1或5所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于所述制備的氧化鋁非晶薄膜的厚度為500nm~2μm。

7.根據權利要求1所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于步驟(3)中所述采用加速器對薄膜樣品進行電子輻照處理,所述加速器為電子靜電加速器,其滿足技術指標為:電子靜電加速器電子能量在MeV量級、電子束流強度在μA量級,且電子能量與束流強度可調節;出束端的電子束為發散類型,且適合于大面積輻照處理。

8.根據權利要求1或7所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于所述電子靜電加速器對氧化鋁非晶薄膜樣品進行電子輻照處理,其電子輻照工藝參數為:電子能量為1.0~3.0MeV、氧化鋁非晶薄膜表面的電子束流密度為0.1μA/cm2~0.5μA/cm2、其輻照劑量為1.0×1014e/cm2~1.0×1016e/cm2,輻照時間為60-120分鐘。

9.根據權利要求1或7所述的薄膜表面氧化鋁量子點的電子輻照制備方法,其特征在于所述電子靜電加速器的多步輻照方式是指每輻照20分鐘后中斷一次,中斷停留時間為10分鐘,再輻照20分鐘,如此循環3-6次。

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