1.一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:将晶面为(111)的硅基板预处理后,与钙置于真空中依次在630 640℃和700 720℃下进行分段加热反应,反应完成后降至室温,~ ~
将反应后的硅基板置于氯化锰的乙醇溶液浸泡2h,然后将浸泡后的硅基板与氯化锰颗粒分别置于分段加热炉的两端,全程通入氮气,将氯化锰颗粒一端加热至700 830℃,基板一端~
加热至500 600℃保温反应,反应结束后冷却至室温。
~
2.如权利要求1所述的一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:所述硅基板是尺寸2
为8*8mm ,厚度为1mm,晶面为(111)的单晶硅基板,每块硅基板对应钙的用量为0.02~
0.03g。
3.如权利要求1或2所述的一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:所述氯化锰颗粒和钙的质量比为2 3:5 10,将氯化锰颗粒一端加热升温至700 830℃,基板一端加热升温~ ~ ~
至500 600℃,反应结束后冷却至室温,升温速率为10 15℃/min,保温时间为10 20min,冷~ ~ ~
却时降温速率与升温速率相同。
4.如权利要求1或2所述的一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:所述硅基板和钙的分段加热反应,具体是将硅基板和钙金属颗粒置于石英容器中,并保持一段距离,将石‑6
英容器置于真空炉中,调节真空度至10 Torr后,以5 10℃/min的速率升温至630 640℃,保~ ~
温70 80min,然后再以3 4℃/min速率升温至700 720℃,保温40 60min,随后以15 50℃/~ ~ ~ ~ ~
min的速率降至室温,取出硅基板。
5.如权利要求3所述的一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:所述硅基板和钙的分段加热反应,具体是将硅基板和钙金属颗粒置于石英容器中,并保持一段距离,将石英容‑6
器置于真空炉中,调节真空度至10 Torr后,以5 10℃/min的速率升温至630 640℃,保温70~ ~
80min,然后再以3 4℃/min速率升温至700 720℃,保温40 60min,随后以15 50℃/min的~ ~ ~ ~ ~
速率降至室温,取出硅基板。
6.如权利要求3所述的一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于:所述基板预处理是将单晶硅基板浸泡在50mL丙酮溶液中超声,蒸发至剩余15mL丙酮溶液,之后在质量分数为
50%的氢氟酸、硝酸和醋酸按照体积比为1:1:2组成的混合溶液中浸泡10秒钟,并用纯净水冲洗,最后用体积分数为5‑10%的氢氟酸水溶液点蘸清洗,水洗之后空气中静干。
7.一种硅纳米片阵列的制备方法,其特征在于,按如下步骤进行:(1)硅基板预处理
2
将尺寸为8*8mm ,厚度为1mm,晶面为(111)的单晶硅基板浸泡于50mL丙酮溶液中,超声蒸发至剩余15mL丙酮溶液,之后在质量分数为50%的氢氟酸、硝酸和醋酸按照1:1:2的体积比形成的混合溶液中浸泡10秒钟,并用纯净水冲洗,最后用体积分数为5‑10%的氢氟酸水溶液点蘸清洗,水洗之后空气中静干;
(2)制备硅化物前驱体
将硅基板和0.02 0.03g的钙金属颗粒置于石英容器底部,并保持一段距离,硅基板正~
‑6
面朝下,将石英容器置于真空炉中,调节真空度至10 Torr后,以5 10℃/min的速率升温至~
630 640℃,保温70 80min,然后再以3 4℃/min速率升温至700 720℃,保温40 60min,随后~ ~ ~ ~ ~
以15~50℃/min的速率降至室温得CaSi2‑硅基板,取出CaSi2‑硅基板;
(3)浸泡处理
将步骤(2)反应后的CaSi2‑硅基板置于氯化锰的乙醇溶液中,浸泡2h,氯化锰的乙醇溶液中氯化锰和乙醇的质量体积比为5 10g:50mL;
~
(4)萃取钙
将浸泡完成的CaSi2‑硅基板与0.5~1g氯化锰颗粒分别置于分段加热炉的两端,置于氮气氛围下,硅基板一端加热至500 600℃,氯化锰一端加热至780 830℃,升温速率为10 15~ ~ ~
℃/min,保温10 20min,然后以与升温速率相同的降温速率将温度降至室温。
~