[发明专利]一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法

摘要

一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，它涉及一种制备薄膜材料的离子液体电沉积方法。本发明要解决现有异质薄膜材料制备困难的问题。本发明方法如下：选择在ITO导电玻璃上生长的合适粒径的聚苯乙烯胶体晶体模板，配制含有锗、铝和硅的离子液体电解液。首先沉积稳定性较好的锗层，然后在手套箱内吸去多余的离子液体、清洗沉积物。待首先沉积的锗层干燥后，再选择合适的沉积时间和沉积电位分别进行恒电势沉积铝层和硅层，最后将样品在进行清洗和干燥处理。除去聚苯乙烯胶体晶体模板，得到三维有序大孔异质薄膜。本发明方法工艺简单，操作方便。本发明应用于薄膜材料制备领域。

主权项

一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：一、将ITO玻璃基板浸入体积百分含量为0.2vol%的聚苯乙烯悬浊液中，采用垂直沉积法，制得聚苯乙烯小球模板；二、以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入电解液中，利用离子液体电沉积法，在电压为‑1V～‑1.5V的条件下，进行锗沉积30～60min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，然后另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积Al层或Si层；四、清洗步骤三沉积Al层或Si层后的电解池，然后用质量浓度为99.5%～99.7%的异丙醇溶液清洗步骤三电沉积后的聚苯乙烯小球模板，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min；五、取步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入N，N‑二甲基甲酰胺溶液中，静置5～15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板3～5次，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积Al层的电压为‑1V～‑1.5V，沉积时间为5～15min；恒电位电沉积Si层的电压为‑1.8V～‑2.3V，沉积时间为30～60min。