[發明專利]一種高密度功能團簇材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110409689.3
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113249684B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 李文欣;周元龍;何瑜鑫;聶謀智;趙鵬飛;龔友平;陳慧鵬;陳國金;劉海強;邵惠鋒;陳昌
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/24;C23C14/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

1.?一種高密度功能團簇材料的制備方法，其特征在于，包括如下：將Si（111）表面熱處理為Si(111)-7×7再構表面，將其作為襯底置于特制真空設備中，所述特制真空設備包括真空腔體、外部電源，真空腔體內設有鈷或鎳的高純度金屬絲、襯底托，且高純度金屬絲、置于襯底托上的襯底均與設于真空腔體外的外部電源分別通過導線連接；真空腔體內抽至一定真空度后，利用外部電源對襯底進行弱電流加熱，需同時控制真空泵功率使得腔體內的真空度恢復，之后導入丙醇氣體并調控襯底加熱電流和腔體內真空度，完成丙醇導入后，對高純度金屬絲進行強電流加熱，在襯底上獲得高密度功能團簇材料；具體的，真空腔體內采用高純度丙醇液體通過針型閥與腔體內部連通，利用其較強的揮發性，導入丙醇氣體；調控真空泵，將氣壓調整至10^-6?Pa以下，首先采用弱電流低溫加熱技術，在導入丙醇氣體之前便利用0.1?A電流對硅基底進行加熱，硅基底表面溫度升高的同時，真空腔內氣壓也隨之升高大于10^-6?Pa，此時，需要調節真空泵功率使氣壓恢復到10^-6?Pa以下，從氣壓恢復到10^-6?Pa之后開始計時，1?min后，關閉真空泵，打開針型閥、將外部電源電流降低至0.05?A，此時，腔內氣壓開始升高，用不低于2A的電流對高純度金屬絲進行強電流加熱使之直接升華，通過微調針型閥使腔體內氣壓維持在10^-4?Pa級別，持續10?s，之后，先后關閉針型閥、外部電源、打開真空泵，使氣壓恢復至10^-6?Pa級別。

2.?根據權利要求1所述的高密度功能團簇材料的制備方法，其特征在于，所述的高純度金屬絲為純度不低于99.95%、直徑不超過0.3?mm的鈷絲或鎳絲。

3.根據權利要求1所述的高密度功能團簇材料的制備方法，其特征在于，所述材料中團簇與團簇之間的距離被有效控制在10nm以下，且整體呈現規則陣列分布。