尺度可控的氮化硅纳米线短波长发光材料的制备方法

摘要

本发明涉及高纯、尺度均匀可控的氮化硅纳米线短波长发光材料的制备方法，即：以市售纯度>99.999%和晶粒尺寸10～100nm的纳米硅粉作为初始原料，将其在液氮中处理1～100小时，得到表面氮钝化的纳米硅粉；经过后续氮化工艺处理，控制氮化温度为1000℃～1500℃，氮化气体为氮气与氨气的混合气体，气氛流量为100～1000ml/min，氮化保温1～24小时，得到物相单一、高纯、直径10～160nm、长度5～80μm的氮化硅纳米线。本发明工艺简单，成本低廉，可重复性好，而且所制备的氮化硅纳米线具有纯度高、物相单一、尺度均匀可控、短波长发光等优异性能，可广泛应用于光电子信息和纳米技术领域。

主权项

一种氮化硅纳米线的制备方法，其特征是一种液氮预处理纳米硅粉及后续氮化处理制备尺度可控的氮化硅纳米线短波长发光材料的方法，该方法采用包括以下步骤的方法：（1）将纳米硅粉加入到不锈钢保温罐中；（2）向保温罐中通入液氮，使纳米硅粉全部浸没在液氮中，保持液氮的挥发量与通入量相平衡，使液面稳定，预处理时间为1～100小时； （3）将保温罐转移至真空手套箱中，放置12～24小时；经过上述步骤，得到表面氮钝化的纳米硅粉；（4）将制得的纳米硅粉置于刚玉方舟中，放置在立式高温管式炉中；（5）向管式炉中通入氮化反应气体，加热至氮化温度为1000～1500℃后，保温1～24小时，冷却至室温；经过上述步骤，制得氮化硅纳米线。