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一种以溶凝胶技术制备锰活化矽锌矿薄膜之方法，其包括提供一基板，并于该基板上形成透明胶体薄膜，该透明胶体薄膜主要以锌氯化盐与矽乙醇盐再掺杂锰活化剂制得的清澈透明之溶胶，待透明胶体薄膜乾燥后，再经还原气体热处理以获得矽锌矿薄膜；制造流程包含下列步骤：步骤一：制备清澈透明之溶胶，将矽乙醇盐11.5ml溶于乙醇溶剂中，并加入2ml的去离子水与盐酸溶液于室温均匀混合搅拌0.5小时，乙醇浓度为2莫耳/升，盐酸浓度为0.1莫耳/升；另取14.05g的氯化锌加入乙醇溶剂中于恒温水槽中均匀搅拌0.5~1.0小时，搅拌温度为60℃，而乙醇浓度为2莫耳/升；待锌氯化盐(氯化锌)溶液冷却至室温后与矽乙醇盐溶液混合，并加入锰活化剂(氯化锰)实施掺杂处理，锰离子浓度为0.2~20.0莫耳(%)；继之，将混合溶液置于恒温水槽中进行回流冷凝，再加入水与盐酸溶液进行水解与解胶反应使胶粒分子呈均匀悬浮分散，反应时间为1~2小时，反应温度为25℃，水与盐酸浓度分别为0.5~2.0莫耳/升及0.1~0.3莫耳/升，将水解反应后之产物于室温下静置以制得清澈透明之溶胶；步骤二：制备奈米晶型锰活化矽锌矿薄膜，将依上述方法制得之透明溶胶于25℃及相对湿度55%下能进行缩聚合反应，于溶胶黏度为20~100mPas时，将基板置于旋转涂布机上作镀膜处理以制得透明胶体薄膜，基板分别为矽基板或石英基板，转速为3000~4000rpm，旋转时间为20sec，单层胶体薄膜经乾燥后，可依前述方式实施第二层~第五层镀膜，以制备不同镀膜层数之胶体薄膜；继之，将薄膜分别置于氮氢混合气还原气体中热处理(烧结)，烧结温度为500~1200℃，烧结时间为2~6小时，加热速度为3℃/min，经烧结600℃后开始产生矽锌矿结晶，烧结600~1200℃后均可获得均质单相且具有斜方六面体结构之矽锌矿薄膜。如申请专利范围第b>1/b>项所述之以溶凝胶技术制备锰活化矽锌矿薄膜之方法，其中该矽锌矿薄膜经烧结800~1200℃，平均晶粒度为16.5~45nm。如申请专利范围第b>1/b>项所述之以溶凝胶技术制备锰活化矽锌矿薄膜之方法，其中该矽锌矿薄膜经烧结900~1200℃后具有发射绿光的特性，以波长为270nm之紫外线激发后，放射峰波长为528(±4)nm，经烧结1200℃后衰减时间为20.2~0.6ms。如申请专利范围第b>1/b>项所述之以溶凝胶技术制备锰活化矽锌矿薄膜之方法，其中该矽锌矿薄膜经烧结1200℃后，锰活化剂掺杂浓度可为4.0~12.0莫耳(%)，衰减时间可为4.8~0.8ms。如申请专利范围第b>1/b>项所述之以溶凝胶技术制备锰活化矽锌矿薄膜之方法，其中该锰活化剂掺杂浓度为8.0莫耳(%)，镀膜层数为五层，且经热处理1200℃，时间为6小时，具有最佳发光强度。 |
