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一种制备微观数密度或尺寸梯度金属纳米粒子点阵的方法，其特征在于制备步骤如下：（a）在衬底上涂覆一层均匀的高聚物膜或无定形碳膜，把高度为h的掩模粘贴到衬底（7）表面，然后把带有掩模的衬底固定到可旋转衬底座（6）上；（b）将衬底座（6）安装到金属纳米粒子束流沉积系统的高真空沉积室（11）中，使得衬底座（6）上的衬底（7）处于准直金属纳米粒子束流（5）的中心；（c）利用抽气系统罗兹泵（12）和分子泵（13）对沉积室（11）抽真空，并从惰性气体入口（14）向气相聚集法团簇束流源的冷凝室（9）内充入氩气，通过气相聚集法团簇束流源（10）中的原子化器（1）产生高密度金属靶材原子气，靶材原子气在冷凝室（9）中的惰性气体中生长成为金属纳米粒子，金属纳米粒子随惰性气体通过喷嘴（2）等熵膨胀形成金属纳米粒子束流（5），金属纳米粒子束流经过准直器（4）进入高真空沉积室（11）内，形成高度定向的金属纳米粒子束流（5）；（d）旋转连接真空沉积室（11）内衬底座（6）的连接杆（8），使衬底表面与纳米粒子束流成夹角θ1，调节溅射电源的输入功率控制金属纳米粒子束流的等效沉积速率为0.1nm/s；打开束流挡板（3）对衬底进行束流沉积并旋转衬底座（6）使衬底表面与纳米粒子束流所成的夹角匀速减小或逐步减小到θ2后关闭束流挡板（3），即在掩模边缘构成跨度为L的连续梯度纳米粒子点阵或阶梯状梯度纳米粒子点阵，梯度纳米粒子点阵不同区域的沉积质量由衬底座（6）的转动速度或转动步长控制；在涂覆高聚物膜的衬底上制备的梯度纳米粒子点阵具有数密度梯度特征；在涂覆无定形碳膜的衬底上制备的梯度纳米粒子点阵具有尺寸梯度特征；步骤（a）中所述的高聚物膜的厚度为8‑15nm；所述的无定形碳膜的厚度为5‑8nm；所述的掩模高度为10μm≤h≤100μm；所述的衬底为任意平整非金属材料的基片；所述的高聚物膜为方华膜或PMMA膜；步骤（d）中所述的衬底表面与纳米粒子束流的夹角θ1为60°‑90°；所述的衬底表面与纳米粒子束流的夹角θ2为0＜θ2＜θ1；所述的跨度L受h、θ1和θ2决定，1μm＜L＜380μm。 |
