[发明专利]单晶硅片表面磷酸基硅烷－碳纳米管复合薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种单晶硅片表面磷酸基硅烷－碳纳米管复合薄膜的制备方法，首先将单晶硅片浸泡在王水中，经加热、自然冷却处理后取出，用去离子水反复冲洗后干燥，再浸入配制好的氨基硅烷溶液中，在基片表面组装氨基硅烷薄膜，然后再置入含有三氯氧化磷和2，3，5－三甲基吡啶的氰化甲烷溶液中，在薄膜表面组装上磷酸基团，再将基片置入经稀土改性后的碳纳米管悬浮液，在30～90℃静置2～24小时，取出用大量去离子水冲洗，冲洗后用氮气吹干，这样就得到表面沉积有改性碳纳米管复合薄膜的单晶硅片。本发明工艺简单，成本低，对环境无污染，制得的碳纳米管复合薄膜具有十分明显的减摩作用，具有良好的抗磨损性能。

主权项

1、一种单晶硅片表面磷酸基硅烷-碳纳米管复合薄膜的制备方法，其特征在于首先将单晶硅片浸泡在王水中，使用电炉加热王水，在120℃下加热5～6个小时，在室温中自然冷却7～8小时，将单晶硅片取出，用去离子水反复冲洗，放入干燥皿中干燥；将处理后的单晶硅片浸入配制好的氨基硅烷溶液中，静置12小时，取出后分别用无水甲醇、去离子水冲洗，然后用氮气吹干后置于含有三氯氧化磷和2，3，5-三甲基吡啶的氰化甲烷溶液中反应20分钟，取出后用去离子水冲洗，得到表面附有磷酸基团的薄膜基片；再将碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，过滤后烘干，将处理得到的碳纳米管按0.05～0.15mg/ml放入N，N-二甲基甲酰胺分散剂中，40W超声波分散1～4小时，得到稳定的碳纳米管悬浮液，然后将表面组装有磷酸基团的薄膜基片浸入制备好的碳纳米管悬浮液中，在30～90℃静置2～24小时，取出用大量去离子水冲洗，冲洗后用氮气吹干，得到表面有磷酸基硅烷-碳纳米管复合薄膜的单晶硅片；其中，所述氨基硅烷溶液中氨基硅烷的体积百分比为0.5～2％，溶剂为无水甲醇；所述氰化甲烷溶液的组分体积百分比为：三氯氧化磷15～25％，2，3，5-三甲基吡啶15～25％，氰化甲烷50～70％；所述稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物0.1～2％，乙醇95～97％，乙二胺四乙酸0.05～0.5％，氯化铵0.1～1％，硝酸0.02～0.5％，尿素0.03～1％。