[发明专利]一种稀土离子掺杂硅酸镥多晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种稀土离子掺杂的硅酸镥多晶发光薄膜的制备方法，其特征在于该方法具有以下的制备过程和步骤：

溶胶的配制

将氧化铽和氧化铈溶解于浓硝酸中，加去离子水，配制成浓度分别为0.952 mol/L、0.522 mol/L的Tb(NO₃)₃和Ce(NO₃)₃溶液以备用；

称取2.5g的LuCl₃?6H₂O (99.9%)粉末加入到45ml无水乙醇-水溶液（V_C2H5OH:V_H2O=8:1）中，在100 °C温度下搅拌2小时；

按化学计量比加入0.715 ml浓度为28.4 mol/L的 TEOS溶液及2.73 g柠檬酸，在室温下搅拌2小时后得到透明的溶胶；

按照所需掺杂浓度加入适量的Ce(NO₃)₃或Tb(NO₃)₃溶液到溶胶中，搅拌约半小时后即可得所需的前躯体溶胶；待用；

衬底硅片的清洗

先用氢氟酸将硅片漂洗10 min，然后先后用丙酮、乙醇、水超声清洗20 min，最后用体积比为3:1的浓硫酸和浓磷酸混合溶液浸泡24 h，浸泡后的单晶硅片在使用前再分别用水和无水乙醇超声清洗10 min；待用；

薄膜的成型

（a）旋涂及热处理：将上述溶胶用滴管吸取3-4滴滴到衬底硅片表面，调节匀胶机转速使溶胶均匀地涂敷在衬底硅片上；将被旋涂上溶胶的硅片转移至烤胶机上在110 °C下热处理5 min，再转移至低温炉在400 °C下热处理15 min；根据所需薄膜厚度，重复上述操作若干次；得前驱体薄膜；

（b）煅烧：将所述前驱体薄膜置于马弗炉中在800-1200 °C温度下煅烧并保温2小时，然后在空气中自然冷却，最终获得均匀、透明、无裂纹的稀土离子掺杂的硅酸镥薄膜（即Lu₂SiO₅:Re³⁺）。