[发明专利]一种微波退火制备硅量子点薄膜的方法

权利要求书

1.一种微波退火制备硅量子点薄膜的方法，其特征在于以下过程和步骤：

1）选用单晶硅片和石英玻璃片作为衬底，并进行镀膜前预处理；

2）以氩气作为溅射气体，采用射频电源和脉冲电源分别对Si靶和SiO₂（或Si₃N₄或SiC）靶进行磁控共溅射，沉积富硅硅化物单层薄膜或多层薄膜（如SiO_x/Si多层薄膜，其中x﹤2）；

3）然后在氮气氛或氩气氛下进行微波退火处理，即得到硅量子点薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种微波退火制备硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤1）中，单晶硅片衬底的厚度为0.2~1mm，石英片衬底厚度为0.5~1mm，其中单晶硅衬底依次经浓度为5%的氢氟酸腐蚀表面氧化层10~15s，去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15~20min；石英片依次经去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗15~20min。

3.根据权利要求1所述的富硅硅化物单层薄膜或多层薄膜的制备方法，其特征是采用磁控共溅射技术。

4.根据权利要求1所述的一种微波退火制备硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2）中，本底真空3×10^-5~8×10^-5Pa，工作气体氩气的流量为30~50sccm，压强为0.2~0.5Pa，衬底温度300~400°C；接Si靶的脉冲电源功率80~120W，接Si₃N₄（或SiO₂或SiC）靶的射频电源功率40~80W。

5.根据权利要求1所述的一种微波退火制备硅量子点薄膜的方法，其特征在于，所述步骤3）中，采用微波退火法，即采用2.45~5.8GHz的微波源对样品进行快速加热，升温速率约为20~50°C/min，达到设定温度后保温一段时间，然后随炉冷却，该退火为惰性气体（氮气或氩气）保护下退火，温度范围在700~900°C，退火时间2~6min。