[发明专利]一种超细SiNWS:Eu3+

说明书

本发明提供了一种超细SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺荧光纳米材料的制备方法，包括如下步骤：S1、采用单晶硅片为衬底，用丙酮和甲醇混合液超声清洗，用氨水和双氧水混合溶液超声清洗，再用稀释的HF超声清洗，用去离子水清洗、烘干，备用；S2、热蒸发金属Al和Sc，在S1备用的硅片衬底上形成3‑5nm的金属Al和Sc混合金属膜层，作为生长Si纳米线的金属催化剂；S3、在氩气的保护下，在单晶Si衬底表面生长出Si纳米线；S4、以稀土Eu₂O₃、Y₂O₃和La₂O₃粉末为杂质源，按照比例混合均匀并涂覆在所述步骤S3中形成的Si纳米线的表面；S5、对步骤S4中生成的Si纳米线进行Eu³⁺、Y³⁺和La⁺掺杂，制备荧光纳米材料SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，尤其涉及一种超细 SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺荧光纳米材料的制备方法。

背景技术

荧光纳米材料既保留了纳米材料自身的优势，又具有独特的光学性质，使其在荧光免疫分析、离子识别、蛋白质活性测定、荧光标记、光学成像和医学诊断等方面有着广泛而重要的应用前景。因此，开展荧光纳米材料的制备、结构表征、发光特性和稳定性等方面的研究具有重要的意义。其中Eu3+ 的红光发射具有物理性能稳定、单色性好、量子效率高等特点，被广泛应用于照明、医学、军事、核物理和辐射场等各种领域的发光材料中。目前，以稀土Eu₂O₃粉末为杂质源，在温度为1000-1200℃、N₂气流量为1000sccm等工艺条件下，对Si纳米线(SiNWs)进行Eu3+掺杂，制备了SiNWs:Eu³⁺下转换荧光纳米材料。但是Eu³⁺红光发射强度相对较低。同时，Si纳米线的直径较大，不能应用到生物荧光标记中。

因此，亟需一种超细SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺荧光纳米材料的制备方法，来改善现有技术中发光强度弱以及直径大的问题，是本领域技术人员需要攻克的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种超细SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺荧光纳米材料的制备方法，具体方案如下：

一种超细SiNWS:Eu³⁺,La³⁺,Y³⁺荧光纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用单晶硅片为衬底，用丙酮和甲醇混合液超声清洗，用氨水和双氧水混合溶液超声清洗，再用稀释的HF超声清洗，用去离子水清洗、烘干，备用；

S2、热蒸发金属Al和Sc，在S1备用的硅片衬底上形成3-5nm的金属Al和Sc 混合金属膜层，作为生长Si纳米线的金属催化剂；

S3、在氩气的保护下，在单晶Si衬底表面生长出Si纳米线；

S4、以稀土Eu₂O₃、Y₂O₃和La₂O₃粉末为杂质源，按照比例混合均匀并涂覆在所述不走S3中形成的Si纳米线的表面；