[发明专利]六边形纳米片阵列及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米片阵列及制备方法，尤其是一种六边形纳米片阵列及其制备方法。

背景技术

纳米材料因其小尺寸效应、大的比表面积，以及在多方面展现出的优异性质而越来越引起人们的广泛关注。近期，人们为了进一步地探索和拓展纳米材料的应用范围，制备出了各种有序排列的纳米片阵列。可是，组成这些纳米片阵列的形貌各异的纳米片中却未见六边形的纳米片，而按照六方有序排列的六边形纳米片阵列因其独特的形貌，在光电器件、生物传感、纳米电极等领域将具有潜在的应用优势，将会展现出光明的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种按照六方有序排列的六边形纳米片阵列。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述六边形纳米片阵列的制备方法。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：六边形纳米片阵列包括衬底，特别是，

所述衬底上附有按六方有序排列的六边形纳米片阵列，所述六边形纳米片阵列的周期为200～2000nm；

所述组成六边形纳米片阵列的六边形纳米片的片厚为10～100nm、片单边长为100～1500nm；

所述六边形纳米片由金属或金属氧化物构成。

作为六边形纳米片阵列的进一步改进，所述的六方有序排列为六方有序松散排列；所述的金属为金，或银，或铜，或铁，或铝，或镍，或锌，或钛，或钨，或锡；所述的金属氧化物为氧化铝，或氧化锌，或氧化钛，或氧化钨，或氧化锡；所述的衬底为导体，或半导体，或者绝缘体。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述六边形纳米片阵列的制备方法的完成步骤如下：

步骤1，先于衬底上涂敷厚度为300～500nm的聚甲基丙烯酸甲酯后，将其置于160～200℃下保温3～4min，得到其上覆有聚甲基丙烯酸甲酯的衬底，再将球直径为200nm～2μm的聚苯乙烯胶体球附于其上覆有聚甲基丙烯酸甲酯的衬底表面后，将其置于110～130℃下保温15～60s，得到其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和球形单层胶体晶体模板的衬底；

步骤2，先对其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和球形单层胶体晶体模板的衬底使用氩等离子体刻蚀40～60min，得到其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和六边形单层胶体晶体模板的衬底，再于其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和六边形单层胶体晶体模板的衬底上蒸镀厚度为40～60nm的铝膜，得到其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯、六边形单层胶体晶体模板和铝膜的衬底；

步骤3，先使用粘连的方法将其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯、六边形单层胶体晶体模板和铝膜的衬底之上的六边形单层胶体晶体模板及其上的铝膜去除，得到其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和带有六边形孔阵列铝膜的衬底，再对其上依次覆有聚甲基丙烯酸甲酯和带有六边形孔阵列铝膜的衬底使用氧等离子体刻蚀30～40s，得到其上依次覆有带有六边形孔阵列的聚甲基丙烯酸甲酯和铝膜的衬底；

步骤4，先对其上依次覆有带有六边形孔阵列的聚甲基丙烯酸甲酯和铝膜的衬底蒸镀金属2～20min或金属氧化物3～33min，得到其上依次覆有带有六边形孔阵列的聚甲基丙烯酸甲酯、铝膜和金属或金属氧化物，以及六边形孔中沉积有金属或金属氧化物的衬底，再将其上依次覆有带有六边形孔阵列的聚甲基丙烯酸甲酯、铝膜和金属或金属氧化物，以及六边形孔中沉积有金属或金属氧化物的衬底置于二氯甲烷溶液中溶去聚甲基丙烯酸甲酯后，对其使用去离子水或蒸馏水进行洗涤和氮气吹干的处理，制得六边形纳米片阵列。

作为六边形纳米片阵列的制备方法的进一步改进，所述的涂敷聚甲基丙烯酸甲酯时，涂敷液为浓度为5%的聚甲基丙烯酸甲酯甲苯溶液，涂敷为旋涂，旋涂时衬底的转速为2000～3000r/min；所述的使用氩等离子体刻蚀时，等离子体的功率为10～100mW；所述的使用氧等离子体刻蚀时，等离子体的功率为200mW；所述的步骤2和步骤4中的蒸镀为热蒸发镀，或磁控溅射镀，或电子束蒸发镀。