一种形貌可控的一维硅纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术属半导体微电子、纳电子技术领域，具体为一种形貌可控的一维硅纳米材料的制备方法。该方法以硅（Si）和一氧化硅（SiO）混合粉末为原料，在较高温度和较低气压条件下，通过添加稀土元素镧（La）作为一种特别的气化调节剂来调节硅的一维纳米材料的形貌。该方法制备出的纳米材料的形貌主要有硅纳米线、硅纳米管和硅纳米链，通过调节镧粉在混合粉末中的比例，可以得到以上三种不同形貌的硅纳米材料。该调制方法工艺简单，操作简便，与现行使用设备的兼容性强，不用大幅提升成本，能够满足现代工业的基本要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属半导体微电子、纳电子
，具体涉及一种控制硅的一维纳米材料形貌的方法。
技术介绍
娃的一维纳米结构包括娃纳米线,纳米管,纳米链等。一维娃纳米材料不仅具有体硅稳定的半导体性，且由于其达到纳米尺度原因，表现出更多优异的化学和物理性质，因此其在太阳能电池，场效应晶体管等半导体器件中具有广泛应用前景。目前，有很多方法用于硅纳米线的生长，如激光烧蚀法，化学气相沉积(CVD)法和热蒸发法等。与硅纳米线相比， 硅纳米管较难获得。这是由于Si原子倾向于三个P轨道与s轨道发生Sp3杂化，其结果是易于形成四面体类金刚石纳米线结构。现在用于生长硅纳米管的主要方法是模板法和水热法。模板法的缺点在于去除模板的过程中会严重破坏产物，且由于模板与目标产物之间的相互扩散，产物容易受到污染。水热法则要求超高压水热条件，且产额较低。稀土元素镧是一种化学性质活泼的软金属，在干燥的空气中容易被氧化，生成白色氧化物粉末。也可直接与碳、硅等直接反应，形成二元化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种与现行一维硅纳米材料生长方法兼容性强，简单易行，成本低廉的调制硅的一维纳米材料形貌的方法。本专利技术提出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形貌可控的一维硅纳米材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：将硅粉、一氧化硅粉和气化调节剂稀土元素镧粉置于陶瓷舟中，得混合物，其中一氧化硅粉和硅粉的质量比值为1.2～1.8，镧粉的在混合物中的质量比例为0~10%（其中0表示不含有镧粉），将陶瓷舟置于高温管式炉中，高温管式炉在1300℃恒温2~3h；将石英舟置于高温管式炉的低温区作为产物容器，以10~30Torr氩气作为载气，流速控制在60~80sccm，最终产物沉积在石英舟衬底上，得到不同形貌的一维硅纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种形貌可控的一维硅纳米材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下 将硅粉、一氧化硅粉和气化调节剂稀土元素镧粉置于陶瓷舟中，得混合物，其中一氧化硅粉和硅粉的质量比值为I. 2 I. 8，镧粉的在混合物中的质量比例为(TlO% (其中O表示不含有镧粉)，将陶瓷舟置于高温管式炉中，高温管式炉在1300°C恒温2 3h ;将石英舟置于高温管...

【专利技术属性】
技术研发人员：江素华，张文文，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：