[發(fā)明專利]制備有序Al納米顆粒的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910082081.3
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101871089A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 游經(jīng)碧;張興旺;高云;董敬敬;陳諾夫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: C23C14/04
• 分類號: C23C14/04;C23C14/14;B22F9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是制備有序Al納米顆粒的方法。

背景技術(shù)

金屬納米顆粒和金屬薄膜一樣，具有電子的集體振蕩，這種集體振蕩稱為局域態(tài)金屬表面等離激元，能在金屬表面產(chǎn)生強的局域場，這在金屬增強發(fā)光以及增強拉曼散射方面有很重要的作用，因此制備金屬納米顆粒是一件非常有意義的工作。

金屬Au、Ag等貴金屬都可以通過化學方法如反膠束，物理方法如反浸潤等獲得，但金屬Al由于其較強的活潑性，很難得到Al納米結(jié)構(gòu)。由于金屬Al的表面等離激元可以從深紫外到可見光范圍內(nèi)變化，因此，制備有序的金屬Al納米顆粒是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對當前制備Al有序金屬納米顆粒困難的特點，本發(fā)明的目的在于提供一種制備有序金屬Al納米顆粒的方法，具有操作簡單、適用廣泛、實用性強等特點。

本發(fā)明一種制備有序Al納米顆粒的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)取一襯底；

2)在襯底上旋涂一層聚甲基丙烯酸甲酯；

3)利用電子束曝光在聚甲基丙烯酸甲酯上制備模板，形成所需圖案；

4)利用高純Al靶作為金屬Al薄膜沉積的濺射靶，在模板及暴露出的襯底的上面生長Al薄膜；

5)腐蝕掉聚甲基丙烯酸甲酯及模板上面的Al薄膜，保留襯底上面的Al薄膜，完成有序Al納米顆粒的制備。

其中襯底的材料為石英玻璃或SiO₂。

其中在模板上生長Al薄膜時的其背景真空度為1×10^-5-5×10^-5Pa。

其中在模板上生長Al薄膜時的工作氣體為高純Ar，壓強為0.5-2.0Pa。

其中在模板上生長Al薄膜時的功率為30-80W，時間為5-20min。

發(fā)明與背景技術(shù)相比所具有的有意義的結(jié)果

金屬Ag、Au等貴金屬都可以物理方法如反浸潤等方法較容易獲得，但是金屬Al由于其較強的活潑性以及其它缺點，使得獲得Al納米結(jié)構(gòu)比較困難。由于Al的表面等離激元可以從深紫外到可見光范圍內(nèi)變化，因此，制備有序的金屬Al納米顆粒是非常有必要的。利用模板法制備Al金屬納米顆粒，無疑對深紫外表面等離激元的研究起到很大的促進作用。

附圖說明

為進一步說明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如后，其中：

圖1是本發(fā)明制備有序Al納米顆粒的步驟流程圖。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發(fā)明一種制備有序Al納米顆粒的方法，包括如下步驟：

步驟1：取一襯底1，該襯底1的材料為石英玻璃或SiO₂等；

步驟2：在襯底1上旋涂一層聚甲基丙烯酸甲酯2，其厚度為450-550nm左右；

步驟3：利用電子束曝光在聚甲基丙烯酸甲酯2上制備模板，形成所需圖案，模板圖案中孔的橫向尺寸為30-200nm，周期為300-2000nm；

步驟4：在模板及暴露出的襯底1上生長Al薄膜3；生長Al薄膜3時的其背景真空度為1×10^-5-5×10^-5Pa；工作氣體為高純Ar，壓強為0.5-2.0Pa；功率為30-80W，時間為5-20min；

步驟5：腐蝕掉聚甲基丙烯酸甲酯2及模板上面的Al薄膜3，保留襯底1上面的Al薄膜3，完成有序Al納米顆粒的制備。

所述制備Al的設(shè)備是磁控濺射系統(tǒng)，包括進樣式、沉積室、真空系統(tǒng)等；用高純金屬Al靶作為濺射靶；把上述靶材裝入沉積室中的射頻靶臺上；將基片放置到樣品托上，調(diào)整靶材和基片的距離，使其為7-9cm。

綜上所述，雖然本發(fā)明已以實施例具體描述如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視申請的權(quán)利要求范圍所界定的內(nèi)容為準。