一种三维空间分布有序硅量子点的制备方法

摘要

一种三维空间分布有序硅量子点的制备方法，该方法包括以下步骤：1）配制溶液；2）制备图案化的单晶硅衬底；3）沉积氮化硅薄膜；4）沉积微晶硅薄膜；5）沉积非化学计量比碳化硅薄膜；6）制备周期性多层膜；7）在制成的周期性多层膜上按照步骤3）沉积氮化硅薄膜，制得多层膜样品；8）对步骤7）制得的多层膜样品进行高温退火处理，制得退火处理后的多层膜样品；9）进行氨气等离子体钝化处理，制得三维空间分布有序硅量子点。本发明提供的一种三维空间分布有序硅量子点的制备方法，将多层膜自组装技术和图案化单晶硅衬底技术融为一体，制备的硅量子点具有制备面积大、缺陷少、空间三维分布排列有序、成核位置和尺寸可控等特点。

主权项

一种三维空间分布有序硅量子点的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1)配制溶液：将氢氧化钾、去离子水和异丙醇混合后搅拌均匀配制成所需溶液；每克氢氧化钾所需去离子水和异丙醇的体积分别为0.5～0.7ml和1.5～2.1ml；2)制备图案化的单晶硅衬底：将单晶硅基片放置于步骤1)制得的溶液中，于恒温中保持一段时间至形成图案的平均线度在100～200nm之间；3)沉积氮化硅薄膜：采用等离子体增强化学气相沉积技术在图案化的单晶硅上制备氮化硅薄膜；4)沉积微晶硅薄膜：采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤3)制备的氮化硅薄膜上沉积微晶硅薄膜；5)沉积非化学计量比碳化硅薄膜：采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤4)沉积的微晶硅薄膜上沉积非化学计量比碳化硅薄膜；6)制备周期性多层膜：重复上述步骤3)、4)和5)，再次沉积氮化硅薄膜、微晶硅薄膜和非化学计量比碳化硅薄膜，循环次数为8～15次，制成周期性多层膜；7)在制成的周期性多层膜上按照步骤3)沉积氮化硅薄膜，制得多层膜样品；8)对步骤7)制得的多层膜样品进行高温退火处理，制得退火处理后的多层膜样品；9)将步骤8)制得的退火处理后的多层膜样品放入等离子体增强化学气相沉积设备的沉积腔内进行氨气等离子体钝化处理，制得三维空间分布有序硅量子点；步骤2)中，所述单晶硅基片放置于35～55℃恒温水浴内保持3～7分钟，形成图案的平均线度在100～200nm之间。