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专利号: 2016108283987
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2023-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种采用激光干涉诱导电化学沉积制备周期性图案化Fe3O4纳米粒子的方法,其特征在于:利用激光干涉光源为诱导光源,以镀有氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的ITO导电基底为工作电极,将诱导光源投影在氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜上,从而产生虚拟电极,利用光诱导介电泳和电化学沉积技术,在虚拟电极上生成Fe3O4纳米粒子,实现与激光干涉图案一致的有序图案化Fe3O4纳米粒子阵列制备;

所述激光干涉光源波长为400-700nm,功率密度为1-20mW/cm2;

所述的以镀有氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的ITO导电基底为工作电极,其中ITO导电基底的方阻为4-5Ω,厚度为200-1000nm,透过率为80-100%;氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜为PECVD方法沉积在ITO表面,厚度为100-1000nm,暗态电导率≥5E-10S/cm,AM1.5G光照条件下的光态电导率≥7E-5S/cm,沉积过程中利用掩膜版遮盖ITO薄膜边缘,留出1-5mm宽度的ITO不沉积氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,用来作为下导电极;

所述Fe3O4纳米粒子的各种形态和大小由沉积参数来控制:沉积时间控制粒子直径大小,沉积时间为1-200s;激光功率密度控制粒子形态,激光功率密度为1-20mW/cm2。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述Fe3O4纳米粒子的各种形态和大小由沉积参数来控制:沉积时间控制粒子直径大小,沉积时间为50s。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述诱导光源为激光器发出经过干涉系统形成的具有周期性干涉图案的光源,干涉图案的特征尺寸从纳米级到微米级可调。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述虚拟电极为诱导光源投影到氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜背面时产生的光电效应使氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的曝光部分产生大量光生载流子且阻抗减小,从而产生虚拟电极。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述电化学沉积过程中所需的所有氢氧根全部来自于水的电解作用。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述在虚拟电极上生成有序Fe3O4纳米粒子阵列图案与激光干涉图案一致。