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的冷凝室(9)内充入氩气,通过气相聚集法团簇束流源(10)中的原子化器(1)产生高密度金属靶材原子气,靶材原子气在冷凝室(9)中的惰性气体中生长成为金属纳米粒子,金属纳米粒子随惰性气体通过喷嘴(2)等熵膨胀形成金属纳米粒子束流(5),金属纳米粒子束流经过准直器(4)进入高线)内,形成高度定向的金属纳米粒子束流(5);(d)旋转连接线),使衬底表面与纳米粒子束流成夹角θ1,;打开束流挡板(3)对衬底进行束流沉积并旋转衬底座(6)使衬底表面与纳米粒子束流所成的夹角匀速减小或逐步减小到θ2后关闭束流挡板(3),即在掩模边缘构成跨度为L的连续梯度纳米粒子点阵或阶梯状梯度纳米粒子点阵,梯度纳米粒子点阵不一样的区域的沉积质量由衬底座(6)的转动速度或转动步长控制;在涂覆高聚物膜的衬底上制备的梯度纳米粒子点阵具有数密度梯度特征;在涂覆无定形碳膜的衬底上制备的梯度纳米粒子点阵具有尺寸梯度特征。,其特征是步骤(a)中所述的高聚物膜的厚度为8-15nm;所述的无定形碳膜的厚度为5-8nm;所述的掩模高度为IOymShSΙΟΟμπι;所述的衬底为任意平整非金属材料的基片。,其特征是步骤(a)中所述的高聚物膜为方华膜或PMMA膜。,其特征是步骤(a)中所述的高聚物膜为方华膜。,其中所述的任意平整基片选自石英玻璃片或者硅片。,其特征是步骤(b)中所述的金属纳米粒子束流(5),其特征是步骤(c)中所述的高线)的线Pa;所述的金属纳米粒子束流中纳米粒子的平均直径为8-20nm,经过控制冷凝室(9)中的气压调控。,其特征是步骤(d)中所述的衬底表面与纳米粒子束流的夹角Q1Secr-90;所述的衬底表面与纳米粒子束流的夹角θ2为0全文摘要一种制备微观数密度或尺寸梯度金属纳米粒子点阵的方法,其步骤为(a)将掩模粘贴到涂覆高聚物膜或无定形碳膜的衬底上,并把衬底固定到衬底座上;(b)将衬底座安装到高真空沉积室中,使衬底处于金属纳米粒子束流中心;(c)通过气相聚集法团簇束流源产生金属靶材纳米粒子,纳米粒子随缓冲气体通过喷嘴形成高度定向、等效沉积率可精确控制的准直纳米粒子束流;(d)转动衬底座并进行束流沉积,控制衬底座的旋转角度范围和旋转方式制备连续梯度纳米粒子点阵或阶梯状梯度纳米粒子点阵。本发明方法具有高效、可控、低成本、工艺简单并易于规模化生产等特点。
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