[發明專利]一種增強二硫化錫納米片非線性光學性能的方法

在審

• 申請號: 202011350907.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112479155A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 黃智鵬;刁夢娟
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G02F1/355;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種增強二硫化錫納米片非線性光學性能的方法，取二硫化錫納米片，采用經蝕刻機產生的等離子體對其進行刻蝕處理，即實現二硫化錫納米片非線性光學性能的增強。與現有技術相比，本發明通過控制處理時間、氣氛、射頻源的功率、氣體流量、壓力等來有效控制二硫化錫納米片缺陷類型和缺陷數目從而提高二硫化錫納米片非線性吸收性能，進而獲得反飽和吸收性能優異的二硫化錫非線性光學材料。

技術領域

本發明屬于非線性光學技術領域，涉及一種增強二硫化錫納米片非線性光學性能的方法。

背景技術

非線性光學材料因其在光學開關，光學限制，邏輯器件，超快速光學通信，數據存儲，光學計算，圖像傳輸和鎖模激光系統中的潛在應用而備受關注。二硫化錫納米片屬于新的層狀金屬二鹵化金屬新家族，由于其高電子遷移率，出色的化學穩定性以及對光電器件的廣泛可達性，在眾多應用中引起了廣泛關注。但是，目前常規采用化學浴沉積法制備的二硫化硒納米片存在非線性光學性能較弱的問題，因此，需要對其進行改進。

同時，目前為止，已經合成多種用于三階非線性光學應用的非線性光學材料，例如各種有機，無機和雜化材料包括碳納米點，半導體量子點，共軛有機分子(卟啉和酞菁)或聚合物，金屬-氧代簇等。改善非線性光學材料的性能具有重要意義。到目前為止，提高非線性光學材料響應的方法包括：(1)減少材料的平均尺寸或層數；(2)構建異質結構或納米雜化物實現有效的電荷離域和電荷轉移；(3)原子摻雜。不同的方法工藝不同，有的實驗操作復雜，有的可控性不高無法實現有效響應，有的提高性能效果不明顯，因此不利于非線性性能的提高。

發明內容

本發明的目的就是為了提供一種增強二硫化錫納米片非線性光學性能的方法，以通過等離子刻蝕引入缺陷來增強二硫化錫納米片非線性光學性能。同時，本發明的方法具有工藝流程簡單，極易操作，有望大量生產等優點，因此可作為一種適于提高二硫化錫納米片非線性性能的理想方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種增強二硫化錫納米片非線性光學性能的方法，其特征在于，取二硫化錫納米片，采用經蝕刻機產生的等離子體對其進行刻蝕處理，即實現二硫化錫納米片非線性光學性能的增強。

進一步的，通入蝕刻機中的刻蝕氣體為氬氣、氮氣、氦氣或氧氣。

更進一步的，通入蝕刻機中的刻蝕氣體為氬氣。

進一步的，通入蝕刻機中的刻蝕氣體的流量不大于200sccm，壓力不大于100Pa。

更進一步的，刻蝕氣體的流量為40sccm，壓力為40Pa。

進一步的，刻蝕處理的時間不超過30min。

更進一步的，刻蝕處理的時間為20-60s。

更進一步優選的，刻蝕處理的時間為40s。

進一步的，產生等離子體的蝕刻機的感應耦合射頻源的功率不大于300W。

更進一步的，產生等離子體的蝕刻機的感應耦合射頻源的功率為100W。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明通過控制處理時間，氣氛，射頻源的功率，氣體流量，壓力等引入缺陷增強二硫化錫納米片非線性光學性能，進而獲得反飽和吸收性能優異的二硫化錫非線性光學材料。

(2)本發明工藝流程簡單，操作容易，成本低，可有望大量生產。

總之，通過控制處理時間，氣氛，射頻源的功率，氣體流量，壓力來有效控制二硫化錫納米片缺陷類型和缺陷數目從而提高二硫化錫納米片非線性吸收性能，進而獲得反飽和吸收性能優異的二硫化錫非線性光學材料。

附圖說明

圖1為電子順磁共振(EPR)圖像。