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专利号: 2018100072756
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种网状金银复合纳米薄膜的制备方法,其特征在于,它包括如下步骤:

步骤一,在透明基底(1)上,利用热蒸镀或磁控溅射方法制备一层厚度为1nm-15nm的金或银纳米薄膜(21);

步骤二,利用热退火技术,在真空或惰性气体环境下对步骤一中形成的金或银纳米薄膜(21)进行热处理,退火时间为0.5h-2h,产生具有网状纳米结构的金或银材料(2);

步骤三,制备光刻层:

以步骤二中具有网状纳米结构的金或银材料(2)为基础,在其表面旋涂一层正性光刻胶(4),厚度控制在30nm-200nm;对光刻胶(4)进行软烘;将透明基底(1)一面朝向曝光光源,进行曝光;曝光后进行后烘,烘焙温度为100℃-130℃,烘完后进行显影,去除具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的光刻胶涂层,并在正上方保留下与具有网状纳米结构的金或银材料(2)相同图案的光刻胶涂层(41);

步骤四,制备第二种金或银纳米材料:

在步骤三制备的材料基础上,在光刻胶涂层(41)表面,利用热蒸镀或磁控溅射技术再次制备一层第二种金或银纳米材料(31);第二种金或银纳米材料(31)选用的材料不同于具有网状纳米结构的金或银材料(2),第二种金或银纳米材料(31)的厚度为5nm-15nm且小于具有网状纳米结构的金或银材料(2)的厚度;

步骤五,去除多余的光刻胶和第二种金或银纳米材料;

在步骤四基础上,对整体材料进行剥离处理,去除步骤三中的光刻胶涂层(41)以及步骤四中附着于光刻胶涂层(41)正上方的第二种金或银纳米材料(31),保留下填充在步骤二中具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的第二种金或银纳米材料(3),最终获得一种具有表面等离激元效应的网状金银复合纳米薄膜。

2.根据权利要求1所述的网状金银复合纳米薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤二中的退火温度范围根据步骤一中金或银纳米薄膜(21)的种类来选择,具体退火温度根据步骤一中金或银纳米薄膜(21)的厚度来设定;

所述步骤一中金或银纳米薄膜(21)为金时,退火温度选择在300℃-550℃;

所述步骤一中金或银纳米薄膜(21)为银时,退火温度选择在150℃-300℃。

3.根据权利要求1所述的网状金银复合纳米薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤二中具有网状纳米结构的金或银材料(2)选用金时,步骤四中第二种金或银纳米材料(31)选用银;

所述步骤二中具有网状纳米结构的金或银材料(2)选用银时,步骤四中第二种金或银纳米材料(31)选用金。

4.根据权利要求1或2或3所述的网状金银复合纳米薄膜的制备方法,其特征在于,所述具有表面等离激元效应的网状金银复合纳米薄膜由透明基底(1)、具有网状纳米结构的金或银材料(2)和具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的第二种金或银纳米材料(3)构成,具有网状纳米结构的金或银材料(2)和具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的第二种金或银纳米材料(3)均附着在透明基底(1)上,且具有网状纳米结构的金或银材料(2)和具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的第二种金或银纳米材料(3)均呈薄膜二维分布;

所述透明基底(1)为玻璃或其他透明耐热无机非金属材料;

所述具有网状纳米结构的金或银材料(2)呈连续网络状分布,形成的孔洞尺寸范围为

50nm-1um;

所述具有网状纳米结构的金或银材料(2)孔洞中的第二种金或银纳米材料(3)呈纳米岛状。

5.根据权利要求1或2或3所述的网状金银复合纳米薄膜的制备方法,其特征在于,所述具有表面等离激元效应的网状金银复合纳米薄膜的光学特性根据其中金、银体积比的不同进行相应的调节,表面等离激元谐振峰位置调节范围为400nm-650nm。