一種具有各向異性的硅量子點(diǎn)薄膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有各向異性的硅量子點(diǎn)薄膜的制備方法，公開了一種調(diào)整元素成分變化產(chǎn)生不同的應(yīng)變能誘導(dǎo)各向異性的多形態(tài)硅量子點(diǎn)形成，進(jìn)而調(diào)整其吸收光譜范圍，并顯著提高所用材料光電轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)方法。主要步驟如下：首先，鍍膜前預(yù)處理，然后利用Ar離子對不同成分比例的硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，調(diào)整硅鍺和碳靶的濺射功率，在硅和玻璃基體上沉積成分可控的非晶碳化硅鍺薄膜；再后，在氮?dú)鈿夥罩蟹蛛A段退火處理，形成鑲嵌在非晶SiC內(nèi)部具有各向異性的多形態(tài)硅量子點(diǎn)薄膜。此類薄膜擁有多激子效應(yīng)，同時在1800nm（紅外光）至300nm（紫外光）的波長范圍內(nèi)具有多波長光吸收特征，有望大幅提高硅基光伏器件的光吸收和光電轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】一種具有各向異性的硅量子點(diǎn)薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于第三代太陽能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種嵌入在非晶介質(zhì)中各向異性硅量子點(diǎn)薄膜的制備方法，屬于太陽能電池及納米材料應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類生活環(huán)境的持續(xù)惡化和不可再生能源的短缺，保護(hù)環(huán)境、維持生態(tài)平衡和清潔能源的利用成為人類社會發(fā)展的主題。太陽能作為最清潔的可再生能源無疑成為研究者倍加關(guān)注的焦點(diǎn)。第三代太陽能的目標(biāo)是在第二代薄膜太陽能電池的基礎(chǔ)上縮減成本并顯著提高光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率。目前，材料單帶隙Shockley-Queisser極限是制約太陽能電池光吸收效率的主要難題，使得在與傳統(tǒng)能源競爭過程中阻礙了太陽能電池的大規(guī)模推廣和應(yīng)用，研究具有寬波長范圍的光吸收材料成為當(dāng)務(wù)之急。盡管堆疊串聯(lián)型硅太陽能電池等取得了一定的效果，但是，此類結(jié)構(gòu)制備工藝復(fù)雜，且克服結(jié)之間的散射損失亦成為提高光電轉(zhuǎn)換效率的難題，而調(diào)整硅量子點(diǎn)的形貌特征促進(jìn)光吸收則成為進(jìn)一步改善光電特性的關(guān)鍵所在。
[0003]作為一種使用最廣泛的半導(dǎo)體材料，硅無毒無害、儲量豐富，不存在資源和環(huán)境方面的限制和壓力，且得益于成熟的微電子半導(dǎo)體硅工藝技術(shù)，始終被認(rèn)為是光伏技術(shù)發(fā)展的主流。硅量子點(diǎn)太陽能電池(QDSC)，屬于第三代高效率太陽能電池的典型代表，是目前最新、最尖端的太陽能電池之一。其面臨的主要挑戰(zhàn)是當(dāng)荷電載流子的運(yùn)動在三維方向上受到不同的量子約束，其光電等物理特性將會發(fā)生什么改變。目前，各向同性的硅量子點(diǎn)可通過調(diào)整其尺寸改變其能帶隙，吸收不同波長的太陽光譜。但是，各向同性的硅量子點(diǎn)在三維方向產(chǎn)生相同的量子效應(yīng)，即一種尺寸僅產(chǎn)生一種能帶隙，其光電特性仍受到很大的限制，且光伏器件制造的復(fù)雜性依舊不能得到很好的改善。倘若能實(shí)現(xiàn)鑲嵌在非晶基體的硅量子點(diǎn)具有各向異性的結(jié)構(gòu)，在三維方向上產(chǎn)生不同的量子約束效應(yīng)，可望有效吸收從紫外到紅外較寬波長范圍內(nèi)的太陽光，大大提高光伏電池光電轉(zhuǎn)化率。因此，如何形成具有各向異性的硅量子點(diǎn)在光伏器件方面的應(yīng)用具`有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服各向同性硅量子點(diǎn)的單一波長吸收特征，提供一種具有各向異性特征的硅量子點(diǎn)光吸收薄膜的制備方法。該方法制備的薄膜材料為鑲嵌在低勢壘碳化硅(SiC)基質(zhì)中具有各向異性的多形態(tài)硅量子點(diǎn)(Si QDs)，其光吸收覆蓋紫外到紅外光范圍、載流子遷移率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，該方法包括下述步驟:
[0007]I)鍍膜前預(yù)處理:選用玻璃和/或者硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理；
[0008]2)濺射:以Ar氣作為濺射氣體，在對基體施加偏壓的條件下，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在硅片和/或玻璃基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜；[0009]3)分析薄膜成分:鍍膜完成后，采用XPS原位分析薄膜成分；
[0010]4)退火:在氮?dú)鈿怏w下，對沉積有非晶碳化硅鍺薄膜的基體進(jìn)行高溫分階段退火處理，形成各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料；
[0011]5)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟I)中，基體厚度為500~520um，依次經(jīng)過表面活性劑、流動去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗15-20min。
[0013]進(jìn)一步地，所述表面活性劑為椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)或椰油酸二乙醇酰胺。
[0014]進(jìn)一步地,所述娃鍺合金祀中娃、鍺成分比為(2~6):1。
[0015]進(jìn)一步地，所述在基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜中硅、鍺、碳原子比為5-7:1-8:2_4。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟2)中，硅鍺合金靶使用功率為70-120W的射頻電源，碳靶使用功率為90-130W的直流電源進(jìn)行磁控共濺射。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟2)中，進(jìn)行磁控共濺射的同時對基體施加80V的負(fù)偏壓。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟4)中，高溫分階段退火處理，首先從室溫以25-30°C /min的升溫速率升溫至900-1000°C，保溫20min ;再以25_30°C /min的升溫速率升溫至1100-1150°C，保溫Ih，最后以相同速率降溫至室溫。 [0019]進(jìn)一步地，所述步驟4)中，保溫過程中氮?dú)鉃殡x化的氮原子氣氛，氮分壓為
0.25~0.32MPa，升降溫速率為30°C /min。
[0020]進(jìn)一步地，所述硅鍺合金靶或替換為單獨(dú)的硅靶和鍺靶，對硅靶和鍺靶分別使用功率為70-100W和30-50W的射頻電源。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
[0022](I)本發(fā)明通過改變Ge的含量，利用Ge和Si固溶時的晶格錯配產(chǎn)生應(yīng)變能，形成具有一定尺寸分布并具有多形態(tài)、各向異性特征和強(qiáng)烈量子效應(yīng)的硅量子點(diǎn)；此具有多形態(tài)、各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料可產(chǎn)生多激子效應(yīng)，光吸收覆蓋ISOOnm (紅外光)至400nm (紫外光)范圍，顯著提高硅基太陽能電池的光吸收效率，加強(qiáng)了第三代硅量子點(diǎn)太陽能電池對光譜的吸收利用率和光電轉(zhuǎn)換效率高的要求，具有潛在的應(yīng)用前景。
[0023](2)在氮?dú)鈿怏w中采用分階段退火處理，離化的氮離子易鈍化不同形狀的硅量子點(diǎn)表面懸掛鍵，可有效控制各向異性量子點(diǎn)的長徑比，穩(wěn)定量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，最大程度提高光吸收特性和光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0024](3)SiC的勢壘高度約為2.5eV，遠(yuǎn)低于SiO2 (~9eV)和Si3N4 (~5.3eV)以非晶SiC作為量子點(diǎn)嵌入的基質(zhì)，有利于載流子輸運(yùn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是分階段退火過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]本發(fā)明具有各向異性的硅量子點(diǎn)薄膜的制備方法采用如下方案，包括以下步驟:
[0028]I】選用玻璃和/或者硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理；[0029]基體厚度為500~520um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)或椰油酸二乙醇酰胺、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗15-20min。
[0030]2】以Ar氣作為濺射氣體，在對基體施加80V的負(fù)偏壓的條件下，采用射頻和直流電源分別濺射硅鍺合金靶和碳靶；
[0031]薄膜沉積和表征采用德國SPECS公司生產(chǎn)的磁控濺射設(shè)備及配套的在線檢測裝置；硅鍺合金靶和碳靶尺寸規(guī)格均為Φ50.4πιπιΧ3πιπι，純度為99.99%;背底真空為
8.2 X IO^mbar, Ar氣分壓為7.4X IO^mbar ;硅鍺合金靶使用功率為70-120W的射頻電源，碳靶使用功率為90-130W的直流電源；在硅片和/或玻璃基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜；在基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜中硅、鍺、碳原子比為5-7:1-8:2-4。其中，濺射速率為I~
1.5nm/min,娃鍺合金祀中娃、鍺成分比為(2~6):1。
[0032]3】鍍膜完成后，采用XPS原位分析薄膜成分；
[0033]XPS儀器型號為SPECS HSA3500 ;分析表明量子點(diǎn)中S1、Ge成分比為1.5~6:1。
[0034]4】在氮?dú)庀路蛛A段進(jìn)行退火處理；[0035]退火時，升溫過程中采用分階段梯度控制溫度，高純氮?dú)夥毡Ｗo(hù)下，以保證鍺原子完全固溶于硅晶格中，不與碳原子或氮原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。高溫退火首先從室溫以25-300C /min的升溫速率升溫至900-1000°C，保溫20min ;再以25_30°C /min的升溫速率升溫至1100-1150°C，保溫lh，最后以相同速率降溫，隨爐水冷卻至室溫。退火氣體為氮?dú)猓謮簽?.25~0.32MPa ;保溫時間為0.5-1.5h ;分階段退火過程見圖1所示。
[0036]通過控制一定含量的鍺原子固溶于娃晶格中形成固溶畸變，隨之產(chǎn)生一定的應(yīng)變能誘導(dǎo)形成各向異性的硅量子點(diǎn)。
[0037]5】進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測。
[0038]微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PL)和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0039]本發(fā)明的原理是:利用Ge和Si固溶時的晶格錯配產(chǎn)生應(yīng)變能，通過控制Ge固溶于Si量子點(diǎn)晶格中的原子百分比控制應(yīng)變能的大小，借助于晶體生長與應(yīng)變能大小的關(guān)系，并在氮?dú)鈿怏w中采用分階段退火處理，離化的氮離子易鈍化不同形狀的硅量子點(diǎn)表面懸掛鍵，有效控制各向異性量子點(diǎn)的長徑比，穩(wěn)定量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，形成具有一定尺寸分布并具有多形態(tài)、各向異性特征和強(qiáng)烈量子效應(yīng)的硅量子點(diǎn)。
[0040]以下通過幾個實(shí)施例對本發(fā)明的步驟和效果進(jìn)行說明。
[0041]實(shí)施例1
[0042]選用玻璃作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理，基體厚度為500um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)或市售白貓洗滌劑、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗15min。
[0043]以氬氣作為濺射氣體，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在玻璃基體上沉積硅、鍺、碳原子比約為7:1:2的非晶碳化硅鍺薄膜。其中，硅鍺合金靶使用100W的射頻電源，碳靶使用100W的直流電源，基體偏壓為80V ;濺射Ar氣流量為4sCCm ;沉積時間約2h，膜厚約150nm。本試樣在氮?dú)鈿怏w下分階段退火:首先從室溫以30°C /min的升溫速率升溫至900°C，保溫20min ;再以30°C /min的升溫速率升溫至1100°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫，本底真空2.4X 10_3Pa，氮分壓為0.27MPa。[0044]將上述硅量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測，微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PD和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0045]本實(shí)施例制備的硅量子點(diǎn)長徑比為5~10 ;帶隙寬度為2.59eV ;吸收光波長分布位于 510nm、680nm 和 1050nm。
[0046]實(shí)施例2
[0047]選用硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理，基體厚度為520um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸二乙醇酰胺、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗20min。[0048]氬氣作為濺射氣體，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在硅片基體上沉積硅、鍺、碳原子比約為6.5:1.5:2的非晶碳化硅鍺薄膜。其中，硅鍺合金靶使用120W的射頻電源；碳靶使用130W的直流電源；基體偏壓為80V ;濺射Ar氣流量為4sCCm ;沉積時間約
2.2h，膜厚約150nm。本試樣在氮?dú)怏w下分階段退火:首先從室溫以25°C /min的升溫速率升溫至1000°C，保溫20min ;再以25V /min的升溫速率升溫至1150°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫，本底真空2.4X 10_3Pa，氮分壓為0.32MPa。
[0049]將上述硅量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測，微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PD和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0050]本實(shí)施例制備的硅量子點(diǎn)長徑比為3~8 ;帶隙寬度為2.57eV ;吸收光波長分布位于 420nm、600nm、785nm 和 1260nm。
[0051]實(shí)施例3
[0052]選用玻璃和硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理，基體厚度為510um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸二乙醇酰胺、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗18min。
[0053]以氬氣作為濺射氣體，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在玻璃和硅片基體上沉積硅、鍺、碳原子比約為6.2:1.3:2.5的非晶碳化硅鍺薄膜。其中，硅鍺合金靶使用80W的射頻電源；碳靶使用90W的直流電源；基體偏壓為80V ;濺射Ar氣流量為4Sccm ;沉積時間約2.5h，膜厚約150nm。本試樣在氮?dú)鈿怏w下分階段退火:首先從室溫以28°C /min的升溫速率升溫至950°C，保溫20min ;再以28°C /min的升溫速率升溫至1050°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫，本底真空2.4X10_3Pa，氮分壓為0.25MPa。
[0054]將上述硅量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測，微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PD和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0055]本實(shí)施例制備的硅量子點(diǎn)長徑比為2~7 ;存在兩種帶隙寬度為2.57eV和
2.64eV ;吸收光波長分布位于 310nm、480nm、685nm 和 1085nm。
[0056]實(shí)施例4
[0057]選用硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理，基體厚度為520um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗20min。
[0058]以氬氣作為濺射氣體，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在硅片基體上沉積硅、鍺、碳原子比約為5:8:4的非晶碳化硅鍺薄膜。其中，對硅鍺合金靶使用70W的射頻電源；碳靶使用130W的直流電源；基體偏壓為80V ;濺射Ar氣流量為4sCCm ;沉積時間約3h，膜厚約150nm。本試樣在氮?dú)鈿怏w下分階段退火:首先從室溫以26°C /min的升溫速率升溫至980°C，保溫20min ;再以26°C /min的升溫速率升溫至1100°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫，本底真空2.4X 10_3Pa，氮分壓為0.32MPa。
[0059]將上述硅量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測，微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PD和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0060]本實(shí)施例制備的硅量子點(diǎn)長徑比為2~5 ;帶隙寬度為2.57eV ;吸收光波長分布位于 490nm、620nm、1000nm 和 1700nm。
[0061]實(shí)施例5
[0062]選用玻璃作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理，基體厚度為500um，依次經(jīng)過表面活性劑椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)、(流動)去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗18min。
[0063]以氬氣作為濺射氣體，對硅靶、鍺靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在玻璃基體上沉積硅、鍺、碳原子比約為6:1:3的非晶碳化硅鍺薄膜。其中，對硅靶、鍺靶和碳靶分別使用85W、50WU20W的射頻電源；基體偏壓為80V ;濺射Ar氣流量為4sCCm ;沉積時間約2.3h，膜厚約150nm。本試樣在氮?dú)鈿怏w下分階段退火:首先從室溫以30°C /min的升溫速率升溫至900°C，保溫20min ;再以30°C /min的升溫速率升溫至1150°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫，本底真空2.4X10_3Pa，氮分壓為0.27MPa。
[0064]將上述硅量子點(diǎn)薄膜進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測，微觀結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電鏡(HRTEM)、小角度X射線衍射、X射線光電子能譜；光學(xué)特性基于拉曼光譜、光致發(fā)光光譜(PD和吸收光譜進(jìn)行評價。
[0065]本實(shí)施例制備的硅量子點(diǎn)長徑比為3~6 ;帶隙寬度為2.57eV ;吸收光波長分布位于 510nm、590nm、960nm 和 1685nm。
[0066] 本發(fā)明制備的含有各向異性娃量子點(diǎn)薄膜與現(xiàn)有的各向同性、多晶娃薄膜材料相t匕，在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，因具有更強(qiáng)的量子約束效應(yīng)和較低的勢壘高度，前者擁有多激子效應(yīng)，具有更寬的光吸收范圍和更好的吸收特性；同時，因采用氮原子鈍化量子點(diǎn)表面，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好，可避免氫化引起的反解析，保證了光伏電池的穩(wěn)定使用。
[0067]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】僅限于此，對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，該方法包括下述步驟: 1)鍍膜前預(yù)處理:選用玻璃和/或者硅片作為基體并進(jìn)行鍍膜前預(yù)處理； 2)濺射:以Ar氣作為濺射氣體，在對基體施加偏壓的條件下，對硅鍺合金靶和碳靶進(jìn)行磁控共濺射，在硅片和/或玻璃基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜； 3)分析薄膜成分:鍍膜完成后，采用XPS原位分析薄膜成分； 4)退火:在氮?dú)鈿怏w下，對沉積有非晶碳化硅鍺薄膜的基體進(jìn)行高溫分階段退火處理，形成各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料； 5)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和性能檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中，基體厚度為500~520um，依次經(jīng)過表面活性劑、流動去離子水、丙酮、無水乙醇各超聲清洗15-20min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為椰油酸單乙醇酰胺(CMEA)或椰油酸二乙醇酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述硅鍺合金靶中硅、鍺成分比為(2~6):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述在基體上沉積非晶碳化硅鍺薄膜中硅、鍺、碳原子比為5-7:1-8:2-4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述硅鍺合金靶使用功率為70-120W的射頻電源，碳靶使用功率為90-130W的直流電源進(jìn)行磁控共濺射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，進(jìn)行磁控共濺射的同時對基體施加80V的負(fù)偏壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟4)中，高溫分階段退火處理，首先從室溫以25-30°C /min的升溫速率升溫至900-1000°C，保溫20min ;再以25_30°C /min的升溫速率升溫至1100_1150°C，保溫lh，最后以相同速率降溫至室溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟4)中，保溫過程中氮?dú)鉃殡x化的氮原子氣氛，氮分壓為0.25~0.32MPa，升降溫速率為30°C /min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有各向異性特征硅量子點(diǎn)薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述硅鍺合金靶或替換為單獨(dú)的硅靶和鍺靶，對硅靶和鍺靶分別使用功率為70-100W和30-50W的射頻電源。
【文檔編號】C23C14/06GK103695855SQ201310696185
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】暢庚榕, 馬飛, 徐可為 申請人:西安文理學(xué)院