[发明专利]二元有序多孔薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种二元有序多孔薄膜，由衬底和其上的薄膜组成，其特征在于：

所述薄膜由两种不同直径的球形孔状氧化物构成，所述两种球形孔直径间的大小比例为5～20∶1，其中，大直径球形孔的直径为250～5000nm、小直径球形孔的直径为50～250nm；

所述每层大直径球形孔按六方有序结构排列，所述小直径球形孔位于本层大直径球形孔之间，且每层大、小直径球形孔间相互连通；

所述薄膜的厚度为250～25000nm，所述氧化物为半导体氧化物。

2.根据权利要求1所述的二元有序多孔薄膜，其特征是半导体氧化物为三氧化二铟，或二氧化锡，或氧化锌，或三氧化二铁。

3.根据权利要求1所述的二元有序多孔薄膜，其特征是衬底为玻璃，或单晶硅片，或陶瓷，或云母，或石英，衬底的形状为平面状，或凸面状，或凹面状，或球面状。

4.一种权利要求1所述二元有序多孔薄膜的制备方法，包括将两种不同直径的胶体球附于基底表面形成大直径胶体球按六方有序结构单层排列、小直径胶体球位于大直径胶体球之间的二元有序胶体晶体模板，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先将二元有序胶体晶体模板浸入浓度为0.05～0.2M的半导体氧化物前驱体溶液中，待二元有序胶体晶体脱离基底并漂浮在前驱体溶液中后，用所需形状的衬底捞起二元有序胶体晶体，并使其覆盖于衬底表面，再将其上覆盖着浸有前驱体溶液的二元有序胶体晶体的衬底置于80～120℃下加热1～4h；

步骤2，重复步骤1的次数为0次以上后，将其置于300～400℃下退火1～4h，制得二元有序多孔薄膜。

5.根据权利要求4所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是半导体氧化物前驱体溶液为硝酸铟溶液，或四氯化锡溶液，或醋酸锌溶液，或硝酸铁溶液。

6.根据权利要求4所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是重复步骤1的次数为1～4次。

7.根据权利要求4所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是升温至300～400℃时的升温速率为3～10℃/min。

8.根据权利要求4所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是衬底的形状为平面状，或凸面状，或凹面状，或球面状，衬底为玻璃，或单晶硅片，或陶瓷，或云母，或石英。

9.根据权利要求4所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是二元有序胶体晶体模板的形成为先将质量百分比溶度均为1.5～10％的大直径聚苯乙烯胶体球溶液和小直径聚苯乙烯胶体球溶液按照体积比为10～30∶1的比例混合均匀，得到混合液，再将混合液滴加至基底上后旋涂甩开，之后经温度为24～28℃的自然干燥。

10.根据权利要求9所述的二元有序多孔薄膜的制备方法，其特征是将混合液滴加至基底上的体积为4～10μL，旋涂甩开时的转速为300～1000r/s。