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一種基于金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合結構光控薄膜晶體管的制備方法_3

文檔序號:8906865閱讀:來源:國知局
離心、清洗得到CdSe量子點的氯仿或者甲苯溶液;
(4)分別按照比例稱取硝酸銀或HAuC14等含金屬離子化合物:亞油酸鈉:無水乙醇:亞油酸=0.7:1.5:8:1.8,隨后將其混合物倒入反應釜中,并加入適量的去離子水,使混合液體積占反應釜總體積的50%,并攪拌混合均勻,在120°C溫度條件下熱處理240min,隨后將反應產(chǎn)物反復去離子水/無水乙醇及其高速離心清洗處理,最終產(chǎn)物分散到環(huán)己烷中即可得到相應的金屬量子點溶液;
(5)稱取4g聚酰胺酸溶于96g二甲基甲酰胺中,磁力攪拌2小時,隨后在600W功率下超聲分散1.0小時,形成聚酰胺酸溶液,并與事先制備的金屬量子點環(huán)己烷溶液按照3:1體積比混合、浸泡、高速離心,并將表面吸附一定量聚酰胺酸分子的金屬量子點采用階梯熱處理實現(xiàn)聚酰亞胺化,即在金屬量子點上形成一層有機絕緣隔離殼層??赏ㄟ^浸泡、高速離心分離和熱處理聚酰亞胺化工藝多次循環(huán)控制金屬量子點表面的聚酰亞胺殼層厚度,形成金屬/有機殼核量子點,并將金屬/有機殼核量子點分散到環(huán)己烷中即可得到金屬/有機殼核量子點溶液;
(6)取IcmX Icm大小、氧化層厚度為200nm的娃/ 二氧化娃襯底,圖1為娃/ 二氧化娃襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜。將該硅/ 二氧化硅襯底在濃硫酸/少量雙氧水溶液中高溫清洗30min,再用去離子水清洗2次,并采用3000rpm轉速、60s旋涂時間將事先制備金屬/有機殼核量子點溶液與CdSe量子點溶液按照1:3體積比混合,并旋涂到清洗后的硅/ 二氧化硅襯底上,在硅/ 二氧化硅襯底表面形成一層金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層,制備得到金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層覆蓋的硅/二氧化硅襯底樣片;圖2為涂覆了金屬/有機殼核量子點和量子點復合膜層后的硅/ 二氧化硅襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CMSe量子點。
[0027](7)在制備了金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層的硅/ 二氧化硅襯底樣片上采用圖形化掩膜覆蓋蒸鍍工藝形成Cr/Au復合金屬電極,分別作為光控量子點薄膜晶體管的源極和漏極;其中源極和漏極面積為200 μ mX 300 μ m,源極與漏極間距為30 μ m ;圖3為涂覆了金屬/有機殼核量子點和量子點復合膜層并鍍電極后的硅/ 二氧化硅襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點,5為源極電極,6為漏極電極。
[0028](8)采用2000rpm轉速、60s旋涂時間將聚酰胺酸溶液旋涂到已經(jīng)制備了金屬/有機殼核量子點-半導體量子點CdSe復合層和鍍電極后的硅/ 二氧化硅樣片上,并經(jīng)過相應的熱處理聚酰亞胺化,即在金屬量子點上形成一層有機絕緣隔封裝保護層;圖4為封裝后的基于金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合結構光控薄膜晶體管結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點,5為源極電極,6為漏極電極,7為有機絕緣封裝層;圖5為基于金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合結構光控薄膜晶體管的工作原理示意圖。其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點,5為源極電極,6為漏極電極,7為有機絕緣封裝層,8為輻照光方向,9為受增強光調(diào)控半導體CdSe量子點。
[0029]實施例三。
[0030](I)分別稱取0.1028g氧化鎘粉末,0.448g 1_十四基磷酸和1.0g三正丁基氧化膦置入一 50ml三頸燒瓶中,先氬氣排空120min,隨后氬氣保護下加熱至360°C至溶質(zhì)完全溶解形成透明溶液,即為鎘前驅體溶液;隨后將鎘前驅體溶液反應器混合后并在130°C真空條件下處理3小時,再將反應器溫度調(diào)整至330°C ;
(2)分別稱取0.1264g砸粉、4.0g三丁基膦置入另一 50ml三頸燒瓶中,隨后氬氣保護下加熱至220°C至溶質(zhì)完全溶解形成透明溶液,即可得砸前驅體溶液;
(3)將砸前體溶液迅速注入到鎘前體溶液中,隨后將混合溶液溫度降至270°C,并在此溫度下保溫20min ;然后去掉熱源,并冷卻降溫至140°C時,向混合液中注入甲醇溶液,得到相應的納米晶沉淀,并經(jīng)過離心、清洗得到CdSe量子點的氯仿或者甲苯溶液;
(4)分別按照比例稱取硝酸銀或HAuC14等含金屬離子化合物:亞油酸鈉:無水乙醇:亞油酸=1.0: 2.0: 15: 2.5,隨后將其混合物倒入反應釜中,并加入適量的去離子水,使混合液體積占反應釜總體積的60%,并攪拌混合均勻,在200°C溫度條件下熱處理400min,隨后將反應產(chǎn)物反復去離子水/無水乙醇及其高速離心清洗處理,最終產(chǎn)物分散到環(huán)己烷中即可得到相應的金屬量子點溶液;
(5)稱取6g聚酰胺酸溶于94g二甲基甲酰胺中,磁力攪拌3小時,隨后在600W功率下超聲分散1.5小時,形成聚酰胺酸溶液,并與事先制備的金屬量子點環(huán)己烷溶液按照4:1體積比混合、浸泡、高速離心,并將表面吸附一定量聚酰胺酸分子的金屬量子點采用階梯熱處理實現(xiàn)聚酰亞胺化,即在金屬量子點上形成一層有機絕緣隔離殼層??赏ㄟ^浸泡、高速離心分離和熱處理聚酰亞胺化工藝多次循環(huán)控制金屬量子點表面的聚酰亞胺殼層厚度,形成金屬/有機殼核量子點,并將金屬/有機殼核量子點分散到環(huán)己烷中即可得到金屬/有機殼核量子點溶液;
(6)取IcmXIcm大小、氧化層厚度為300nm的娃/ 二氧化娃襯底,圖1為娃/ 二氧化硅襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜。將該硅/ 二氧化硅襯底在濃硫酸/少量雙氧水溶液中高溫清洗30min,再用去離子水清洗2-3次,并采用5000rpm轉速、60s旋涂時間將事先制備金屬/有機殼核量子點溶液與CdSe量子點溶液按照1: 4體積比混合,并旋涂到清洗后的硅/ 二氧化硅襯底上,在硅/ 二氧化硅襯底表面形成一層金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層,制備得到金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層覆蓋的硅/ 二氧化硅襯底樣片;圖2為涂覆了金屬/有機殼核量子點和CdSe量子點復合層后的硅/ 二氧化硅襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點。
[0031](7)在制備了金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合膜層的硅/ 二氧化硅襯底樣片上采用圖形化掩膜覆蓋蒸鍍工藝形成Cr/Au復合金屬電極,分別作為光控量子點薄膜晶體管的源極和漏極;其中源極和漏極面積為200 μ mX 300 μ m,源極與漏極間距為50 μ m ;圖3為涂覆了金屬/有機殼核量子點和量子點復合膜層并鍍電極后的硅/ 二氧化硅襯底結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點,5為源極電極,6為漏極電極。
[0032](8)采用3000rpm轉速、60s旋涂時間將聚酰胺酸溶液旋涂到已經(jīng)制備了金屬/有機殼核量子點-半導體量子點CdSe復合層和鍍電極后的硅/ 二氧化硅樣片上,并經(jīng)過相應的熱處理聚酰亞胺化,即在金屬量子點上形成一層有機絕緣隔封裝保護層;圖4為封裝后的基于金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合結構光控薄膜晶體管結構示意圖,其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半導體CdSe量子點,5為源極電極,6為漏極電極,7為有機絕緣封裝層;圖5為基于金屬/有機殼核量子點-半導體量子點復合結構光控薄膜晶體管的工作原理示意圖。其中I為襯底硅,2為硅表面二氧化硅膜,3為涂覆的金屬/有機殼核量子點,4為半
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