一种单晶硅表面氯基硅烷-硫化钐薄膜的制备方法

摘要

一种单晶硅表面氯基硅烷-硫化钐薄膜的制备方法，将六水合氯化钐、氯化铵烧结得粉末A；将金属钐粉末与粉末A混合烧结得粉末B；将粉末B加入无水乙醇中得溶液C；向溶液C中加入EDTA和硫代乙酰胺得溶液E；调节溶液E的pH值至5.0-8.0得前驱液F；将羟基化的硅基板置于OTS中浸泡后分别用丙酮、四氯化碳冲洗，然后用氮气吹干；将干燥的羟基化的硅基板放在紫外线照射仪中光激发下得到功能化后的硅基板；再将功能化后的硅基板置于前驱液F中真空干燥得硫化钐纳米薄膜。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

一种单晶硅表面氯基硅烷‑硫化钐薄膜的制备方法，其特征在于：1）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后移至氧化铝瓷舟中，再将氧化铝瓷舟放置到高温真空管式炉中，通入氩气进行保护，在100‑150℃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30‑120min，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混合均匀后置于氧化铝瓷舟中，再将其放置到高温真空式管式炉中，并通入氩气进行保护，在800~1000℃，保温30~120min，然后降到室温，得到粉末B；3）取0.2‑2.0g的粉末B置于烧杯中，向烧杯中滴加10‑80mL的无水乙醇后再加入1mL~5ml去离子水搅拌均匀得溶液C；4）向溶液C中加入0.1‑3.0g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0.01‑3.00g分析纯的硫代乙酰胺（C2H5NS）搅拌均匀得溶液E；6）用氨水调节溶液E的pH值至5.0‑8.0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1~60min，取出后分别用丙酮、四氯化碳冲洗，然后用氮气吹干，在氮气气氛中，于100~140℃干燥10~20min；8）将干燥的OTS硅基板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1~4cm的情况下，照射5~30min，OTS头基的烷基在紫外光的光激发下进行羟基化转变，得到OTS功能化后的基板；9）将OTS功能化后的基板置于前驱液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40~70℃下沉积10‑50h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10~30min得硫化钐纳米薄膜。