一种金银纳米颗粒分散氧化物光学薄膜制备方法

摘要

本发明供了一种金银纳米颗粒分散氧化物光学薄膜制备方法，属于金属纳米颗粒与无机非金属材料复合材料技术领域。在溅射设备内同时安装Au、Ag和氧化物三个溅射靶，在每个溅射靶和基板前分别设置遮板，通过对金属和氧化物的沉积速度的单独控制，制备出具有纳米层状特征的金银纯金属纳米颗粒分散氧化物复合薄膜；具体步骤为：先制备Au或Ag纳米颗粒单层膜，再沉积氧化物膜，然后沉积Au或Ag纳米颗粒单层膜，之后再沉积一层氧化物膜。按上述顺序交替沉积，制成具有层状结构的金银纯金属纳米颗粒分散氧化物薄膜。其优点在于：具有优良的非线形光学特性。

主权项

1.一种金银纳米颗粒分散氧化物光学薄膜制备方法，其特征在于：在溅射设备内同时安装Au、Ag和氧化物三个溅射靶，在每个溅射靶和基板前分别设置遮板，通过对金属和氧化物的沉积速度的单独控制，制备出具有纳米层状特征的金银纯金属纳米颗粒分散氧化物复合薄膜；具体步骤为：先制备Au或Ag纳米颗粒单层膜，再沉积氧化物膜，然后沉积Au或Ag纳米颗粒单层膜，之后再沉积一层氧化物膜；金银成分由Au或Ag纳米颗粒单层膜的层数来控制，按上述交替沉积模式，制成具有层状结构特征的金银纯金属纳米颗粒分散氧化物薄膜；工艺参数为：成膜基体压力为1×10-5～5×10-4Pa，成膜压力为0.1～1Pa；金纳米颗粒层成膜工艺氩气流量为5～30立方厘米/分钟，氧气流量为5～10立方厘米/分钟，溅射靶的功率为50～300W，高周波电感线圈功率为50～300W，成膜时间为50～300秒；银纳米颗粒层成膜工艺参数为氩气流量为5～30立方厘米/分钟，氧气流量为5～10立方厘米/分钟，溅射靶的功率为50～300W，高周波电感线圈功率为50～300W，成膜时间为50～300秒；氧化物纳米层成膜工艺参数：为氩气流量为5～30立方厘米/分钟，氧气流量为5～10立方厘米/分钟，溅射靶的功率为50～300W，高周波电感线圈功率为50～300W，成膜时间为5～60分钟；所述的氧化物为SiO2，TiO2，Al2O3，BaTiO3，Nd2O3，BaO，LiNbO3，La2O3；金纳米颗粒直径在2～50nm，并且分散均匀；银纳米颗粒直径在2～50nm，并且分散均匀；氧化物层厚度在5～500纳米之间；金银成分按化学式AuxAg1-x/SiO2描述，x表示金颗粒体积百分比，在5％～85％之间；薄膜结构为金纳米颗粒层、银纳米颗粒层以及氧化物层组成的交替层状结构。