[发明专利]一种类石墨碳氮薄膜的制备方法

说明书

本发明属于薄膜技术领域，公开了一种类石墨碳氮薄膜的制备方法，将20克三聚氢胺加入高温反应釜，然后将多个硅片或石英衬底清洗后放入釜内；反应釜密闭后放入坩埚炉加热，温度变化范围为400‑550摄氏度之间，时间为3～12小时；反应结束后自然降温，将衬底取出，从上下表面得到g‑CN薄膜。本发明有效克服了现有制备g‑CN薄膜技术中，制备的薄膜往往表面粗糙，与衬底附着力弱，光响应效果差，成本高，制备效率低的技术问题。本发明提供的制备方法简单、易操作；成膜质量较好，易于大批量制备；可在衬底上面表面同时制备薄膜。

技术领域

本发明属于薄膜技术领域，尤其涉及一种类石墨碳氮薄膜的制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

类石墨碳氮化物(g-CN)是一种独特的有机半导体材料，已广泛应用于基于g-CN粉末可见光驱动的光催化剂。由于g-CN带隙为2.7eV，因此被认为是太阳能燃料转化和有机污染降解的良好光催化剂。g-CN光照射下化学稳定性好，成本低，而且无毒。g-CN还有望在光催化、太阳能电池和光电二极管中得到应用，但这因难以在固体衬底上制备高质量g-CN薄膜而受到制约。

迄今为止，人们已经使用多种方法制备了g-CN薄膜，包括自下而上和自上而下的方法。自下而上的技术包括热蒸汽凝结、溶热法、电沉积法等，自上而下的方法主要是将制备的g-CN粉体通过旋涂法涂抹在衬底表面，干燥后可得到薄膜。这几种方法制备的薄膜往往表面粗糙，与衬底附着力弱，光响应效果差，或者成本高，制备效率低。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有制备g-CN薄膜技术中，制备的薄膜往往表面粗糙，与衬底附着力弱，光响应效果差；

(2)现有制备g-CN薄膜技术中，成本高，制备效率低。

解决上述技术问题的难度和意义：

g-CN薄膜是近几年的研究热点，难以用传统的半导体薄膜真空沉积技术或湿化学法制备。

本发明相比于石墨烯材料，g-CN薄膜不需要二次转移，可以直接在硅衬底上制备，与传统的硅电子工艺相兼容。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种类石墨碳氮薄膜的制备方法。本发明是这样实现的，一种类石墨碳氮薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将20克三聚氢胺加入高温反应釜，然后将多个硅片或石英衬底清洗后放入釜内；

步骤二：反应釜密闭后放入坩埚炉加热，温度变化范围为400～550度之间，时间为3～12小时；

步骤三：反应结束后自然降温，将衬底取出，从上下表面得到g-CN薄膜。

进一步，步骤一中，衬底之间不要重叠，且位于三聚氢胺的上方。

进一步，步骤三中，薄膜的厚度和结晶度可通过反应温度和反应时间控制。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述类石墨碳氮薄膜的制备方法制备的类石墨碳氮薄膜。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述类石墨碳氮薄膜制备的可见光驱动的光催化剂。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明提供的制备方法简单、易操作；成膜质量较好，易于大批量制备；可在衬底上面表面同时制备薄膜。

附图说明

图1是本发明实施例提供的类石墨碳氮薄膜的制备方法流程图。

具体实施方式