[发明专利]一种薄膜表面氧化铝量子点的电子辐照制备方法

摘要

本发明涉及一种薄膜表面氧化铝量子点的电子辐照制备方法。该方法包括基片的清洗；氧化铝非晶薄膜的制备；商用电子静电加速器对制备的非晶薄膜进行电子辐照；以及对辐照非晶薄膜进行退火处理等工艺步骤。通过上述步骤，在氧化铝非晶薄膜表面制备出氧化铝量子点，并通过控制电子辐照与退火处理参数可对量子点分布密度与几何结构特征参数进行调控。与现有技术对比，本发明是在氧化铝薄膜表面原位生长氧化铝量子点、不引入杂质、工艺简易；所得氧化铝薄膜为非晶态，因此本发明制备的氧化铝量子点圆形度较好、尺寸均匀、形态分布的单一性好。且采用商用电子静电加速器进行电子辐照，可实现大面积规模化制备及商业化应用。

主权项

1.一种薄膜表面氧化铝量子点的电子辐照制备方法，其特征在于依次包括以下的工艺步骤：(1)基片的清洗处理首先将所用基片进行除杂、除油及去污清洗，然后用氮气吹干或烤箱烘干；随后将清洗干燥后的基片放入磁控溅射镀膜机中进行等离子体反溅清洗；(2)氧化铝非晶薄膜制备对步骤(1)进行等离子体反溅清洗后的基片，利用反应溅射工艺在该基片上沉积氧化铝非晶薄膜；(3)氧化铝非晶薄膜的电子静电加速器辐照处理将步骤(2)在基片上沉积的氧化铝非晶薄膜样品放置在电绝缘的样品台上，采用电子静电加速器并用多步辐照方式对氧化铝非晶薄膜样品进行辐照处理；其辐照氛围为大气环境、辐照温度为室温、以确保氧化铝非晶薄膜样品的升温温度小于300℃；即可在氧化铝非晶薄膜表面生长出氧化铝量子点阵列；(4)氧化铝量子点的退火处理对步骤(3)经电子静电加速器辐照制备的氧化铝量子点样品进行退火处理，具体作法是采用加热炉在大气或氧气氛围下退火处理；其退火温度300℃～400℃、升温速率5℃/～10℃/分钟，保温时间5～20分钟、随炉冷却至室温；通过退火处理后可以获得化学组分为标准化学计量比的、晶化完全的氧化铝量子点；所述电子静电加速器满足技术指标为：电子静电加速器电子能量在MeV量级、电子束流强度在μA量级，且电子能量与束流强度可调节；出束端的电子束为发散类型，且适合于大面积辐照处理；所述电子静电加速器辐照工艺参数为：电子能量为1.0～3.0MeV、氧化铝非晶薄膜表面的电子束流密度为0.1μA/cm²～0.5μA/cm²、其辐照剂量为1.0×10¹⁴e/cm²～1.0×10¹⁶e/cm²，辐照时间为60‑120分钟。