[发明专利]一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法

权利要求书

1.一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：

S1：制作浸渍提拉装置；

所述浸渍提拉装置包括矩形框架（1）、载物台（2）、烧杯（3）、电机（4）、丝杠导轨模组（5）、两个定滑轮（6）、牵引皮带（7）、载片台（8）、倒U形提拉架（9）；

矩形框架（1）呈直立设置；载物台（2）固定于矩形框架（1）的下内侧壁；烧杯（3）置于载物台（2）的上表面，且烧杯（3）的杯口朝上；电机（4）固定于矩形框架（1）的左内侧壁下部，且电机（4）的输出轴朝上；丝杠导轨模组（5）竖向固定于矩形框架（1）的左内侧壁，且丝杠导轨模组（5）的滑台朝右；丝杠导轨模组（5）的丝杠下端与电机（4）的输出轴上端连接；两个定滑轮（6）分别固定于矩形框架（1）的上内侧壁左部和上内侧壁中部；牵引皮带（7）绕于两个定滑轮（6）上，且牵引皮带（7）的左端与丝杠导轨模组（5）的滑台固定；载片台（8）位于烧杯（3）的杯口上方；倒U形提拉架（9）的两个侧边分别垂直固定于载片台（8）的上表面左部和上表面右部；倒U形提拉架（9）的顶边中部与牵引皮带（7）的右端固定；

S2：选取基片（10），并对基片（10）进行预处理；然后，将基片（10）置于载片台（8）的上表面，并采用夹具（11）将基片（10）的边缘与载片台（8）固定；然后，向烧杯（3）中注入清水（12）；

S3：启动电机（4），电机（4）驱动丝杠导轨模组（5）的丝杠进行正向快速转动，由此使得丝杠导轨模组（5）的滑台快速上升，从而使得载片台（8）、倒U形提拉架（9）、基片（10）一起快速下降并浸渍于清水（12）中；待基片（10）到达清水（12）的水面以下5~10mm时，关停电机（4）；

S4：采用数字微泵（13）向烧杯（3）中连续缓慢地补充纳米粒子悬浮液（14），由此在清水（12）的水面形成Langmuir-Blodgett薄膜（15）；

S5：启动电机（4），电机（4）驱动丝杠导轨模组（5）的丝杠进行反向缓慢转动，由此使得丝杠导轨模组（5）的滑台缓慢下降，从而使得载片台（8）、倒U形提拉架（9）、基片（10）一起缓慢上升，进而将Langmuir-Blodgett薄膜（15）捕获至基片（10）的上表面形成纳米粒子薄膜（16）；待载片台（8）到达烧杯（3）的杯口上方时，关停电机（4）；

S6：将基片（10）从载片台（8）上取下，并采用恒温加热板将基片（10）在50~60℃下进行烘烤，由此使得纳米粒子薄膜（16）进行自组装结晶，从而完成制备。

2.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，预处理的步骤如下：首先，采用piranha溶液对基片（10）进行水浴加热1h；然后，采用去离子水对基片（10）进行冲洗；然后，采用恒温加热板将基片（10）在150℃下烘烤1h。

3.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，丝杠导轨模组（5）的滑台的上升速度为5~10mm/s；所述步骤S5中，当基片（10）位于清水（12）的水面下方，且基片（10）与清水（12）的水面之间的距离大于1mm时，丝杠导轨模组（5）的滑台的下降速度为100~300μm/s；当基片（10）位于清水（12）的水面下方，且基片（10）与清水（12）的水面之间的距离小于等于1mm时，丝杠导轨模组（5）的滑台的下降速度为30~50μm/s。

4.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述矩形框架（1）采用铝合金制成。

5.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述电机（4）为闭环步进电机或伺服电机。

6.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述丝杠导轨模组（5）为精密滚珠丝杠导轨模组。

7.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述定滑轮（6）为带有V型轮槽的铜质定滑轮；所述牵引皮带（7）为V型牵引皮带。

8.根据权利要求1所述的一种基于浸渍提拉的纳米粒子薄膜制备方法，其特征在于：所述载片台（8）为圆形载片台，其采用石英或K9玻璃制成，其直径为12~15mm；所述基片（10）为硅晶圆或石英基片，其直径为10mm，其上表面为平面或曲面；所述夹具（11）的数目为三个，且三个夹具（11）围绕载片台（8）的轴线等距排列。