一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜的制备方法。该方法以射频等离子体增强化学气相沉积技术作为石墨烯量子点固态膜生长方法，以高纯乙烯作为石墨烯量子点生长的碳源气体，以硅烷混合气和高纯氮气分别为石墨烯量子点的生长提供硅元素修饰和氮元素修饰。相对于目前常用的石墨烯量子点制备方法，如电化学法、水热法、酸氧化法、溶液化学法以及微波超声等方法，该方法的突出优点是石墨烯量子点不是以液态和胶体态的形式存在，而是以固态膜的形式存在且制备工艺同传统半导体工艺相兼容。本发明专利技术所提出的这种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜的制备方法能使石墨烯量子点在太阳能电池、光电探测器以及发光二极管等半导体器件中得到很好的应用。

Preparation of a Nitrogen-Silicon Double Modified Graphene Quantum Dots Solid State Film

The invention discloses a preparation method of graphene quantum dot solid-state film double modified by nitrogen and silicon. In this method, RF plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) was used as solid-state film growth method for graphene quantum dots. High purity ethylene was used as carbon source gas for the growth of graphene quantum dots. Silane mixture and high purity nitrogen were used to provide silicon and nitrogen modification for the growth of graphene quantum dots, respectively. Compared with the current methods of preparing graphene quantum dots, such as electrochemical method, hydrothermal method, acid oxidation method, solution chemistry method and microwave ultrasound method, the outstanding advantage of this method is that graphene quantum dots do not exist in the form of liquid and colloidal state, but in the form of solid film and the preparation process is compatible with traditional semiconductor technology. The preparation method of the solid-state film of graphene quantum dots modified by nitrogen and silicon can make the graphene quantum dots well applied in semiconductor devices such as solar cells, photodetectors and light emitting diodes.

【技术实现步骤摘要】
一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜的制备方法
本专利技术涉及纳米薄膜材料制备
，具体涉及一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜制备方法。
技术介绍
研究发现石墨烯量子点具有优良的电学性质、生物相容性、低毒性、耐强酸强碱、结构稳定以及较好的机械强度等特性。此外，它还拥有量子点所具有的一些独特纳米结构效应，如量子限域效应、边缘效应以及优异的宽吸收窄发射特性、光电转换能力和电子迁移率等。以上特性使石墨烯量子点具有很多优异的物理和化学性质，因此它在生物成像、疾病检测、药物运输、电子器件、太阳能光伏电池、拉曼增强、催化剂、传感器等各领域具有重要的应用价值。由此也激起了多种石墨烯量子点制备方法，如强酸氧化法、电化学法、水热法、微波超声法、剥离法、溶剂热法等。以上方法在石墨烯量子点制备过程中存在使用强酸强碱或者石墨烯量子点产量低或者石墨烯量子点结晶度差等缺点。此外，这些方法所制备的石墨烯量子点一般分散在溶液或胶体中，这种液体或胶体状石墨烯量子点在光电器件中应用时将产生封装方面的困难。因此，在不使用强酸强碱的条件下，为减少半导体器件封装技术困难，寻求一种石墨烯量子点固态薄膜制备方法不仅有利于提高石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：（1）清洗单晶硅基片；（2）以高纯乙烯、硅烷混合气和高纯氮气为工作气体，采用等离子体增强化学气相沉积方法在单晶硅基片表面生长氮硅双修饰石墨烯量子点的固态膜，即可得到氮硅双修饰石墨烯量子点。

【技术特征摘要】
1.一种氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：（1）清洗单晶硅基片；（2）以高纯乙烯、硅烷混合气和高纯氮气为工作气体，采用等离子体增强化学气相沉积方法在单晶硅基片表面生长氮硅双修饰石墨烯量子点的固态膜，即可得到氮硅双修饰石墨烯量子点。2.权利要求1所述的氮硅双修饰石墨烯量子点固态膜制备方法，其特征在于，所述的高纯乙烯的纯度大于99.995%；所述的高纯氮气的纯度大于99.999%；所述的硅烷混合气为采用氩气稀释到体积浓度为5-10%的硅烷。3.权利要求1所述的氮硅双修饰...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜礼华，田海燕，彭宇，汪涛，肖婷，向鹏，谭新玉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42