[发明专利]一种制备硅-硅化铁复合纳米线的方法

摘要

Si/β-FeSi2复合纳米结构属于复合一维半导体纳米功能材料。该复合材料是经过离子注入、高温退火、溅射Si层和化学腐蚀四大主要步骤后形成的含有纳米Si和纳米FeSi2颗粒的复合纳米线阵列。在该方法中，可以分别通过改变离子注入的剂量以及退火温度来控制β-FeSi2薄膜的厚度和β-FeSi2颗粒的粒径。具有半导体性质的Si/β-FeSi2复合纳米材料由于其优异的光电性能在新型光电器件，热电器件应用方面有着很好的发展前景，是一种环保型且极具应用前景的光电材料。

主权项

一种制备硅‑硅化铁复合纳米线的方法，该复合纳米结构是由纳米Si和纳米FeSi2 颗粒组成的纳米线阵列，其特征在于该材料的制备方法主要包含：离子注入：将清洗后的单晶硅片放入离子注入系统的真空室内，设定参数注入能量60KV‑80KV，注入剂量为8×1015 ions/cm2‑3 .6×1017ions/cm2，将Fe离子注入到Si片表面；高温退火：将已经注入Fe离子的Si片用无水乙醇和丙酮清洁，放入高温烧结炉中退火，设定参数为真空600℃‑937℃下退火3‑4h；溅射Si层：将已经退火后的Si片放入超真空多功能磁控溅射仪内，在样品表面溅射Si层，磁控溅射仪设定在射频工作方式，溅射功率为100W，溅射时间为30min；化学腐蚀：将已经溅射Si层的Si片放入5 mol/L HF和0.02 mol/L AgNO3体系中进行化学腐蚀，接着在在5 mol/L HF和0.3 mol/L H2O2溶液中腐蚀；复合纳米线制备完成。