CN102732921A - 一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法 - Google Patents

一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法 Download PDF

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一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，它涉及一种制备薄膜材料的离子液体电沉积方法。本发明要解决现有异质薄膜材料制备困难的问题。本发明方法如下：选择在ITO导电玻璃上生长的合适粒径的聚苯乙烯胶体晶体模板，配制含有锗、铝和硅的离子液体电解液。首先沉积稳定性较好的锗层，然后在手套箱内吸去多余的离子液体、清洗沉积物。待首先沉积的锗层干燥后，再选择合适的沉积时间和沉积电位分别进行恒电势沉积铝层和硅层，最后将样品在进行清洗和干燥处理。除去聚苯乙烯胶体晶体模板，得到三维有序大孔异质薄膜。本发明方法工艺简单，操作方便。本发明应用于薄膜材料制备领域。

Description

一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法
技术领域
本发明涉及一种制备薄膜材料的离子液体电沉积方法。
背景技术
硅和锗等半导体材料，是目前应用最多的红外光学材料，它们具有金属光泽、质硬易脆、折射率高、色散小，在可见光波段不透光，但在红外波段具有良好的透过率等优点。锗硅、锗铝作为异质薄膜材料，用途很广，可用于热电偶，隔热，光催化，太阳能电池，传感器等领域。其中有序的纳米结构更备受关注，Ge/Al复合纳米线可以作为半导体器件中的一种热电偶，美国有一个专利已经有介绍。三维有序大孔结构与多层复合薄膜提高作为Li电池阴极的效率或是作为太阳能电池等限光减反层都有重要研究价值和潜在应用价值。作为第四主族的C、Si、Ge以及Sn都是作为锂离子电池阴极的优良材料，特别是薄膜或具有纳米结构锂电池由于其较高的比能量、良好的循环充放性能、稳定的放电平台等优点，受到了较多的关注。其中硅和锗材料都具有很高的嵌锂理论容量，分别可达4200mAh/g和1600mAh/g。纳米线、纳米管以及纳米多孔结构用于锂离子电池电极上，可以利用小体积效应来抑制锗和硅因锂的嵌入而产生的体积膨胀,避免电极的结构崩塌与粉碎，最终增加电极的循环次数，提高使用寿命。有文献表明，将硅和金属材料复合形成的多层复合电极材料也能够避免硅在嵌锂过程中引起的结构坍塌。
制备异质薄膜材料通常使用化学气相沉积，热蒸发沉积法，气液相沉积法，电化学蘸墨笔法，纳米刻蚀法，分子外延生长法以及自组装液相法等。目前文献中使用电化学沉积法制备异质薄膜较少，并且局限在制备导电性好的金属薄膜上，如具有巨磁阻效应的Ni/Co等异质薄膜上。想要得到Ge、Si这样的半导体的有序纳米材料是非常困难的，尤其是利用电沉积法在模板上进行试验。离子液体电沉积可以实现室温中沉积硅，锗等半导体元素，但离子液体电导率相对于水溶液较低，粘度较大，液程宽，沉积后容易停留在模板和样品表面，不易清洗干净，从而对下一步的沉积造成不良影响；并且生成的样品为纳米颗粒，活性较高，非常容易在空气的环境下氧化。因此，想要利用离子液体进行异质电沉积是非常困难的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有异质薄膜材料制备困难的问题，而提供了一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法。
本发明的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：一、将ITO玻璃基板浸入体积百分含量为0.2vol%的聚苯乙烯悬浊液中，采用垂直沉积法，制得聚苯乙烯小球模板；二、以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入电解液中，利用离子液体电沉积法，在电压为-1V～-1.5V的条件下，进行锗沉积30～60min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，然后另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积Al层或Si层；四、清洗步骤三沉积Al层或Si层后的电解池，然后用质量浓度为99.5%～99.7%的异丙醇溶液清洗步骤三电沉积后的聚苯乙烯小球模板，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min；五、取步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入N，N-二甲基甲酰胺溶液中，静置5～15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板3～5次，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积Al层的电压为-1V～-1.5V，沉积时间为5～15min；恒电位电沉积Si层的电压为-1.8V～-2.3V，沉积时间为30～60min。
本发明包含以下有益效果：
本发明使用离子液体电沉积在聚苯乙烯胶体晶体模板中进行多次填充空隙，最后溶掉模板，实现了在室温条件下得到三维结构的锗硅、锗铝有序大孔薄膜材料。
本发明使用相同的离子液体进行电沉积锗、硅以及铝，在厌水厌氧的手套箱内操作，并且在沉积过程中除去了多余的离子液体。本发明成功地在室温下，实现了电沉积制备锗硅锗铝三维有序大孔异质材料。由于Si和Al都不适合用来做异质沉积的第一层，沉积过程中，在Al上进一步沉积Ge的时候，容易将已经沉积好的Al层破坏，这是因为锗的沉积电压的绝对值要高于铝的沉积电压；如果先沉积硅，由于硅的电阻较大，也不容易沉积成功。为了避免首先沉积的Si和Al分解，本发明根据Ge的稳定性和电导率较高的特点，选择用Ge作为首先的一层进行沉积，得到孔径为亚微米级别的Al/Ge，Si/Ge的叠层大孔薄膜，填补了现有技术的空白。
附图说明
图1为制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法的流程示意图；
图2为在ITO基板上利用离子液体电沉积Ge的电化学循环伏安曲线；
图3为试验1在沉积Ge的表面上电沉积Al的循环伏安曲线；
图4为试验2在沉积Ge的表面上电沉积Si的循环伏安曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：一、将ITO玻璃基板浸入体积百分含量为0.2v01％的聚苯乙烯悬浊液中，采用垂直沉积法，制得聚苯乙烯小球模板；二、以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入电解液中，利用离子液体电沉积法，在电压为-1V～-1.5V的条件下，进行锗沉积30～60min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，然后另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积A1层或Si层；四、清洗步骤三沉积A1层或Si层后的电解池，然后用质量浓度为99.5％～99.7％的异丙醇溶液清洗步骤三电沉积后的聚苯乙烯小球模板，然后在压力为O.8～1.Ombar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min；五、取步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入N，N-二甲基甲酰胺溶液中，静置5～15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板3～5次，然后在压力为0.8～1.Ombar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积A1层的电压为-1V～-1.5M沉积时间为5～15min；恒电位电沉积Si层的电压为-1.8V～-2.3V，沉积时间为30～60min。
本实施方式使用离子液体电沉积在聚苯乙烯胶体晶体模板中进行多次填充空隙，最后溶掉模板，实现了在室温条件下得到三维结构的锗硅、锗铝有序大孔薄膜材料。
本实施方式使用相同的离子液体进行电沉积锗、硅以及铝，在厌水厌氧的手套箱内操作，并且在沉积过程中除去了多余的离子液体。本实施方式成功地在室温下，实现了电沉积制备锗硅锗铝三维有序大孔异质材料。由于Si和A1都不适合用来做异质沉积的第一层，沉积过程中，在A1上进一步沉积Ge的时候，容易将已经沉积好的A1层破坏，这是因为锗的沉积电压的绝对值要高于铝的沉积电压；如果先沉积硅，由于硅的电阻较大，也不容易沉积成功。为了避免首先沉积的Si和A1分解，本实施方式根据Ge的稳定性和电导率较高的特点，选择用Ge作为首先的一层进行沉积，得到孔径为亚微米级别的Al/Ge，Si/Ge的叠层大孔薄膜，填补了现有技术的空白。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的聚苯乙烯小球的粒径为400～600nm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二不同的是：步骤一中所述的制得的聚苯乙烯小球板厚度为10～25层。其它与具体实施方式一至二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中所述的垂直沉积法是指将聚苯乙烯的悬浊液放入平底小烧瓶中，在50～60℃的恒温培养箱内干燥3～5天。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中的电解液的配制方法如下：将1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的GeCl4混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的GeCl4电解液，然后搅拌20～40min，再静置12～36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100～200r/min的条件下减压蒸馏12～36h。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二和步骤三中的的铂丝的纯度为99.999%，银丝的纯度为99.999%。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中所述的另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极是在手套箱内进行操作的，其中，铂环和银丝都需要经过氢火焰还原30s～1min。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤二中所述的工作电极的面积为0.5cm2。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤三中所述的离子液体的配制方法如下：将1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的SiCl4或纯度为99.998%的AlCl3混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的SiCl4电解液或5.5mol/L的AlCl3电解液，然后搅拌20～40min，再静置12～36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100～200r/min的条件下减压蒸馏12～36h。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤三和步骤四中所述的清洗电解池是采用质量百分含量为99.5%的异丙醇溶液进行清洗的。其它与具体实施方式一至九之一相同。
通过以下实验验证本发明的效果：
试验1
本试验的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：
一、将ITO玻璃基板浸入聚苯乙烯体积百分含量为0.2vol%的悬浊液中，放入平底小烧瓶中，在55℃的恒温培养箱内培养5天，制成表面为面心立方排列，厚度为20层的聚苯乙烯小球模板；二、将步骤一得到的聚苯乙烯小球模板放入高纯厌水厌氧手套箱中，其中水氧含量均小于2ppm，以氩气为保护气体，加入电解液，以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极（铜线接触作为连接作用），其中工作电极的面积为0.5cm2，利用离子液体电沉积法，在电压为-1.7V的条件下，进行锗沉积30min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，另取铂丝作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，然后浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积Al层；四、清洗电解池，然后用质量浓度为99.5%的异丙醇溶液清洗电沉积后的聚苯乙烯小球模板，抽真空至-1.0bar，在28℃下干燥5min；五、取出步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入质量浓度为99.5%的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，静置15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板表面5次，抽真空至-1.0bar，在28℃下干燥5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积Al层的电压为-1V，沉积时间为15min。
本试验的ITO玻璃基板购买自深圳南玻有限公司，面阻为10~15欧姆。
本试验在ITO基板上利用离子液体电沉积Ge的电化学循环伏安曲线图，如图2所示，由图2可知-1.55V左右对应的是Ge四价到Ge二价的还原，-1.8V左右对应的是Ge二价到Ge单质的还原。故在0.1mol/L GeCl4+EmimTf2N的电解液中进行恒电势沉积还原锗时，还原电位应选择在-1.7～-1.9V之间。
本试验在沉积Ge的表面上电沉积Al的循环伏安曲线图，如图3所示，由图3可知,铝的还原是从-1.0V开始的，随着电势的负向移动，还原Al的反应越来越强烈，实验证明在Ge表面沉积Al，为防止铝沉积速度过快沉得过厚，电压应该控制在-1~-1.5V以内。
本试验的离子液体为1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐（购于Ionic LiquidTechnology公司）先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的SiCl4和纯度为99.998%的AlCl3混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的SiCl4电解液或5.5mol/L的AlCl3电解液，然后搅拌20~40min，再静置12~36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100r/min，进行搅拌减压蒸馏12~36h。
本试验的电化学沉积使用PAR 2273（购买自普林斯顿应用研究）电位/恒电流PowerCV软件控制。
试验2
本试验的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：
一、将ITO玻璃基板浸入聚苯乙烯体积百分含量为0.2vol%的悬浊液中，放入平底小烧瓶中，在55℃的恒温培养箱内培养5天，制成表面为面心立方排列，厚度为20层的聚苯乙烯小球模板；二、将步骤一得到的聚苯乙烯小球模板放入高纯厌水厌氧手套箱中，其中水氧含量均小于2ppm，以氩气为保护气体，加入电解液，以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极（铜线接触作为连接作用），其中工作电极的面积为0.5cm2，利用离子液体电沉积法，在电压为-1.7V的条件下，进行锗沉积30min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，另取铂丝作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，然后浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积Si层；四、清洗电解池，然后用质量浓度为99.5%的异丙醇溶液清洗电沉积后的聚苯乙烯小球模板，抽真空至-1.0bar，在28℃下干燥5min；五、取出步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入质量浓度为99.5%的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，静置15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板表面5次，抽真空至-1.0bar，在28℃下干燥5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积Al层的电压为-1.2V，沉积时间为10min，恒电位电沉积Si层的电压为-1.8V，沉积时间为1h。
本试验的ITO玻璃基板购买自深圳南玻有限公司，面阻为10～15欧姆。
本试验在ITO基板上利用离子液体电沉积Ge的电化学循环伏安曲线图，如图2所示，
由图2可知，-1.55V左右对应的是Ge四价到Ge二价的还原，-1.8V左右对应的是Ge二价到Ge单质的还原。故在0.1mol/L GeCl4+EmimTf2N的电解液中进行恒电势沉积还原锗时，还原电位应选择在-1.7～-1.9V之间。
本试验在沉积Ge的表面上电沉积Si的循环伏安曲线图，如图4所示，由图4可知，硅的还原开始于-1.8V左右，实验过程中为了防止沉积锗层的破坏，硅的沉积电位不能选择过负，选择在-1.8V～-2.3V的范围内较为适合。
本试验的离子液体为1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐（购于Ionic LiquidTechnology公司）先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的SiCl4，纯度为99.998%的GeCl4和纯度为99.998%的AlCl3混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的SiCl4电解液或5.5mol/L的AlCl3电解液，然后搅拌20～40min，再静置12～36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100r/min，进行搅拌减压蒸馏12～36h。
本试验的电化学沉积使用PAR2273（购买自普林斯顿应用研究）电位/恒电流PowerCV软件控制。

Claims (10)

1.一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法是按照以下步骤进行的：一、将ITO玻璃基板浸入体积百分含量为0.2vol%的聚苯乙烯悬浊液中，采用垂直沉积法，制得聚苯乙烯小球模板；二、以铂环作为对电极，以银丝作为参比电极，以步骤一得到的聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入电解液中，利用离子液体电沉积法，在电压为-1V～-1.5V的条件下，进行锗沉积30～60min；三、清洗步骤二锗沉积后的电解池，然后另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极，继续以聚苯乙烯小球模板为工作电极，浸入离子液体中，采用恒电位电沉积法，沉积Al层或Si层；四、清洗步骤三沉积Al层或Si层后的电解池，然后用质量浓度为99.5%～99.7%的异丙醇溶液清洗步骤三电沉积后的聚苯乙烯小球模板，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min；五、取步骤四干燥后的聚苯乙烯小球模板，浸入N，N-二甲基甲酰胺溶液中，静置5～15min，再用异丙醇清洗聚苯乙烯小球模板3～5次，然后在压力为0.8～1.0mbar，温度为20℃～28℃的条件下，干燥3～5min，即完成三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积；其中，恒电位电沉积Al层的电压为-1V～-1.5V，沉积时间为5～15min；恒电位电沉积Si层的电压为-1.8V～-2.3V，沉积时间为30～60min。
2.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤一中所述的聚苯乙烯小球的粒径为400～600nm。
3.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤一中所述的制得的聚苯乙烯小球板厚度为10～25层。
4.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤一中所述的垂直沉积法是指将聚苯乙烯的悬浊液放入平底小烧瓶中，在50～60℃的恒温培养箱内干燥3～5天。
5.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤二中的电解液的配制方法如下：将1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的GeCl4混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的GeCl4电解液，然后搅拌20～40min，再静置12～36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100～200r/min的条件下减压蒸馏12～36h。
6.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤二和步骤三中的铂丝的纯度为99.999%，银丝的纯度为99.999%。
7.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤三中所述的另取铂环作为对电极，银丝作为参比电极是在手套箱内进行操作的，其中，铂环和银丝都需要经过氢火焰还原30s～1min。
8.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤二中所述的工作电极的面积为0.5cm2。
9.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤三中所述的离子液体的配制方法如下：将1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸酰亚胺盐先进行二次减压蒸馏去水，然后与纯度为99.998%的SiCl4或纯度为99.998%的AlCl3混合，配成摩尔浓度为0.1mol/L的SiCl4电解液或5.5mol/L的AlCl3电解液，然后搅拌20～40min，再静置12～36h，即完成；其中，二次减压蒸馏的是在真空度为1.0×10-3Pa，温度为100℃，转速为100～200r/min的条件下减压蒸馏12～36h。
10.根据权利要求1所述的一种制备三维有序大孔锗硅、锗铝异质薄膜材料的离子液体电沉积方法，其特征在于步骤三和步骤四中所述的清洗电解池是采用质量百分含量为99.5%的异丙醇溶液进行清洗的。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894618A (zh) * 2015-04-28 2015-09-09 哈尔滨工业大学 一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法
CN105839146A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 宁夏邦鼎材料与环保科技有限公司 一种硅锗固溶体及其制备方法和应用
CN107400909A (zh) * 2017-06-20 2017-11-28 广东工业大学 一种三维纳米多孔铜及其制备方法和应用
CN110079839A (zh) * 2019-04-24 2019-08-02 上海交通大学 一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法
CN110093602A (zh) * 2019-05-21 2019-08-06 哈尔滨工业大学 一种利用毛细润湿作用制备银纳米线阵列的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101880901A (zh) * 2010-02-03 2010-11-10 哈尔滨工业大学 硅锗合金薄膜材料的制备方法
US8137525B1 (en) * 2003-01-13 2012-03-20 The Regents Of The University Of California Colloidal sphere templates and sphere-templated porous materials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8137525B1 (en) * 2003-01-13 2012-03-20 The Regents Of The University Of California Colloidal sphere templates and sphere-templated porous materials
CN101880901A (zh) * 2010-02-03 2010-11-10 哈尔滨工业大学 硅锗合金薄膜材料的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIANGDONG MENG等: ""Electrodeposition of 3D Ordered Macroporous Germanium from Ionic Liquids: A Feasible Method to Make Photonic Crystals with a High Dielectric Constant"", 《ANGEW. CHEM. INT. ED.》 *
XIN LIU等: ""3D Ordered Macroporous Ge/Al and Ge/Si Bilayer Films Made by Electrodeposition from Ionic Liquids"", 《Z.PHYS.CHEM.》 *
XIN LIU等: ""Three-dimensionally ordered macroporous silicon films made by electrodeposition from an ionic liquid"", 《PHYS. CHEM. CHEM. PHYS.》 *
辛伍红: ""离子液体电沉积法构筑硅锗有序大孔结构"", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894618A (zh) * 2015-04-28 2015-09-09 哈尔滨工业大学 一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法
CN104894618B (zh) * 2015-04-28 2017-05-03 哈尔滨工业大学 一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法
CN105839146A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 宁夏邦鼎材料与环保科技有限公司 一种硅锗固溶体及其制备方法和应用
CN105839146B (zh) * 2016-04-01 2018-05-04 武汉大学 一种硅锗固溶体及其制备方法和应用
CN107400909A (zh) * 2017-06-20 2017-11-28 广东工业大学 一种三维纳米多孔铜及其制备方法和应用
CN110079839A (zh) * 2019-04-24 2019-08-02 上海交通大学 一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法
CN110093602A (zh) * 2019-05-21 2019-08-06 哈尔滨工业大学 一种利用毛细润湿作用制备银纳米线阵列的方法
CN110093602B (zh) * 2019-05-21 2020-10-13 哈尔滨工业大学 一种利用毛细润湿作用制备银纳米线阵列的方法

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