单晶硅片表面磷酸基硅烷－稀土纳米薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种单晶硅片表面磷酸基硅烷－稀土纳米薄膜的制备方法，首先将单晶硅片浸泡在王水中，经加热、自然冷却处理后取出，用去离子水反复冲洗后干燥，再浸入配制好的氨基硅烷溶液中，在基片表面组装氨基硅烷薄膜，然后再置入含有三氯氧化磷和2，3，5－三甲基吡啶的氰化甲烷溶液中，在薄膜表面组装上磷酸基团，最后将表面附有磷酸基硅烷薄膜的基片置入由乙醇、稀土化合物，乙二胺四乙酸，氯化铵，尿素及浓盐酸配制的稀土自组装溶液中，获得磷酸基硅烷－稀土自组装纳米薄膜。本发明工艺简单，成本低，对环境无污染，制得的稀土纳米薄膜分布均匀，成膜致密，且具有十分明显的减摩作用，具有良好的抗磨损和抗粘着性能。

主权项

1、一种单晶硅片表面磷酸基硅烷-稀土纳米薄膜的制备方法，其特征在于首先将单晶硅片浸泡在王水中，使用电炉加热王水，在120℃下加热5～6个小时，在室温中自然冷却7～8小时，将单晶硅片取出，用去离子水反复冲洗，放入干燥皿中干燥；将处理后的单晶硅片浸入配制好的氨基硅烷溶液中，静置12小时，取出后分别用无水甲醇、去离子水冲洗，然后用氮气吹干后置于含有三氯氧化磷和2，3，5-三甲基吡啶的氰化甲烷溶液中反应20分钟，取出后用去离子水冲洗，得到表面组装上了磷酸基团的薄膜基片；再将表面附有磷酸基团的薄膜基片置入配制好的稀土自组装溶液中，在80℃下进行组装12小时，即获得磷酸基硅烷-稀土纳米薄膜；其中，所述氨基硅烷溶液中氨基硅烷的体积百分比为0.5～2％，溶剂为无水甲醇；所述氰化甲烷溶液的组分体积百分比为：三氯氧化磷15～25％，2，3，5-三甲基吡啶15～25％，氰化甲烷50～70％；所述稀土自组装溶液的组分重量百分比为：乙醇55～80％，稀土化合物3.5～7％，乙二胺四乙酸1～4％，氯化铵2～5％，尿素10～25％，37％的浓盐酸0.5～1.5％。