[發(fā)明專利]一種基于靜電勢阱組裝有序量子點陣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310089703.1
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103204463A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學(xué)驁;王飛;羅威;方靖岳;王廣;陳衛(wèi);常勝利;秦石喬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 魏國先

1.一種基于靜電勢阱組裝有序量子點陣的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）清洗基片；所述基片為載玻片、石英片或ITO導(dǎo)電玻璃片；

（2）氨基功能化介孔二氧化硅薄膜的制備：以CTAB、Brij-56、F127或P123為模板劑，以TEOS和APTES為硅源，采用蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝的方式在基片上制備出介孔孔徑為2~10nm的不同相結(jié)構(gòu)的氨基功能化有序介孔二氧化硅薄膜；

（3）靜電勢阱的形成：通過物理或者化學(xué)的方法對步驟（2）制備出的薄膜進行減薄，使得薄膜表面僅介孔端帶有氨基，再在薄膜表面修飾帶負電荷的羧基硅烷自組裝單分子膜，使薄膜表面介孔端帶有正電荷，其它區(qū)域帶有負電荷，形成對帶負電荷量子點的正電荷靜電勢阱；

（4）量子點的靜電自組裝：將經(jīng)步驟（3）處理的基片置于帶負電荷的金膠體溶液中，由于正負電荷之間的靜電作用力，在介孔中心量子點與基片相互作用能最小，驅(qū)使量子點向介孔中心運動，實現(xiàn)量子點的定位組裝，形成有序量子點陣；再對薄膜進行臭氧清洗，去掉表面的羧基。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）的具體步驟為：

（1）配制由TEOS、無水乙醇、去離子水、0.1mol/L鹽酸組成的混合溶液，攪拌、回流水解后得到溶膠；在溶膠中加入去離子水和12mol/L鹽酸，然后加入APTES，再加入表面活性劑，混合均勻，使溶膠中其中各組分的摩爾比構(gòu)成如下關(guān)系式：(1?x)TEOS：xAPTES：20C₂H₅OH：(x+0.05)HCl：5H₂O：n表面活性劑，其中x代表APTES的摩爾量，0＜x＜1；n代表表面活性劑的摩爾量，表面活性劑為CTAB時，n=0.14；表面活性劑為Brij?56時，n=0.082；表面活性劑為P123時，n=0.01；表面活性劑為F127時，n=0.006；

（2）將配制好的溶膠在基片上浸漬提拉成膜，其提拉速度為14～18cm/min，環(huán)境溫度25℃，相對濕度RH=45～55%；將制備好的薄膜自然干燥，于110?℃條件下恒溫20~28h，最后置于裝有乙醇的索氏提取器中萃取，既得氨基功能化介孔二氧化硅薄膜。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）所述不同相結(jié)構(gòu)的氨基功能化有序介孔二氧化硅薄膜是指相結(jié)構(gòu)分別為p6mm，Pm3n、P63/mmc、Im3m的氨基功能化有序介孔二氧化硅薄膜。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）中所述的物理方法是采用美國FEI的Helios?NanoLab雙束系統(tǒng)中的聚焦Ga+離子束來完成減膜過程。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）中所述的化學(xué)方法是采用緩沖腐蝕液對薄膜進行減膜，腐蝕時間為0.5~5min；所述緩沖腐蝕液中質(zhì)量分數(shù)為40%的NH4F與質(zhì)量分數(shù)為49%的HF的質(zhì)量比為7:1。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，?其特征在于，步驟（4）所述量子點為金納米粒子，其粒徑為2~10nm。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，?其特征在于，步驟（4）所述金膠體溶液的質(zhì)量百分比濃度為55—65%。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，?其特征在于，步驟（4）所述金膠體溶液的質(zhì)量百分比濃度為60%。