制备稳定的氧封端半导体纳米粒子的方法及装置

摘要

本发明提供一种制备具有稳定表面的无机半导体纳米粒子的方法。所述方法包括提供无机块状半导体材料，如硅或锗，并且在选择的还原剂的存在下研磨该块状半导体材料。所述还原剂起如下作用：将半导体材料的一种或多种组成元素的氧化物化学还原，或者通过优先氧化来防止这样的氧化物形成，从而提供具有允许纳米粒子之间的电接触的稳定表面的半导体纳米粒子。在磨机中进行研磨，在所述磨机中，研磨介质和/或磨机的一个或多个部件中包含选择的还原剂。例如可以使用以下磨机来进行研磨：具有锤击作用的高能磨机，其中磨机的研杵、磨机的研钵或两者由选择的还原剂组成；或者低能、搅拌介质磨机，如球磨机、棒磨机等，其中研磨介质、磨机的衬里或两者由还原剂组成。研磨介质或磨机典型地由选自包括下列各项的组中的金属组成：铁、铬、钴、镍、锡、钛、钨、钒和铝，或含有一种或多种所述金属的合金。在所述方法的另一个实施方案中，选择的还原剂包括在块状半导体材料的研磨过程中在磨机中容纳的液体。所述液体典型地为含有盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲酸或碳酸、或者它们的混合物中任一项的酸性溶液。本发明扩展至用于进行所述方法的磨机。

主权项

一种制备具有稳定表面的无机半导体纳米粒子的方法，所述方法包括：提供无机块状半导体材料；和将所述块状半导体材料在选择的还原剂的存在下、在100℃至200℃之间的温度研磨，所述还原剂起如下作用：将在所述研磨过程中形成的所述半导体材料的一种或多种组成元素的氧化物化学还原，或者通过优先氧化所述还原剂来防止这样的氧化物的形成，从而制备所述无机块状半导体材料的半导体纳米粒子，所述纳米粒子具有允许所述纳米粒子之间的电接触的稳定表面，其中磨机的研磨介质和/或一个或多个部件包含选择的还原剂，所述选择的还原剂是选自包含下列各项的组中的金属：铁、铬、钴、镍、锡、钛、钨、钒和铝，或者是含有所述金属中的一种或多种的合金。