[发明专利]一种高效绿色上转换发光复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高效绿色上转换发光复合薄膜，其特征在于：它是一种由贵金属层、ZnO纳米棒阵列层和稀土掺杂氧化物层共三层构成的具有高效绿色上转换发光特性的复合薄膜，其中贵金属薄膜层厚度为1～15nm，ZnO纳米棒阵列厚度为0.5～2μm，稀土掺杂氧化物层厚为100～500nm。

2.根据权利要求1所述的高效绿色上转换发光复合薄膜，其特征在于：贵金属是Au或者Ag，稀土元素为铒和镱。

3.权利要求1的高效绿色上转换发光复合薄膜的制备方法，其特征在于：

1)通过磁控溅射法在衬底上沉积一层贵金属薄膜，衬底是单晶硅或者玻璃，贵金属是Au或者Ag，溅射方法是直流溅射和射频溅射中的一种，溅射功率为30～120W，溅射时间为20～300s，溅射气体为Ar气，气压为0.3～0.9Pa；

2)通过磁控溅射法在步骤1)制备的贵金属薄膜上沉积ZnO籽晶，溅射方法为射频溅射ZnO靶，溅射功率为30～120W，溅射气体为Ar气，气压为0.3～0.9Pa，溅射时间为1～10min；随后将获得的产物以20℃/min的速率升至300℃并保温30min，然后自然冷却至室温；

3)将步骤2)获得的产物放入装有锌源溶液的反应釜中，通过水热法在一定温度下反应一段时间，以ZnO籽晶为核心生长ZnO纳米棒阵列；锌源溶液为醋酸锌或者硝酸锌中的一种和六次甲基四胺的等摩尔浓度混合溶液，反应时间为0.5～5h，反应温度为80～95℃，锌源混合溶液浓度为0.01～0.05mol/L；反应完成后用去离子水反复冲洗生长有ZnO纳米棒阵列的产物，并在空气中晾干；

4)通过旋涂法在步骤3)制备的贵金属/ZnO纳米棒阵列表面旋涂稀土掺杂氧化物原溶液，原溶液的旋涂分为两次，首先旋涂摩尔比为1:10的硝酸铒和硝酸镱的乙醇溶液，然后旋涂一层等量的与硝酸铒摩尔比为6:1的七钼酸铵的水溶液，其中七钼酸铵水溶液的pH值通过1M的NaOH溶液调至7，通过旋涂法将等量的上述两种溶液以2500r/min的速度旋涂到贵金属/ZnO纳米棒阵列表面；

5)将步骤4)获得的旋涂后的薄膜放入马弗炉中，在空气气氛下以3℃/min的速率升至500℃，并在该温度保持1个小时，保温结束并随炉冷却，即得到贵金属/ZnO纳米棒阵列/稀土掺杂氧化物层的三层复合结构发光薄膜。