[發明專利]溶液中硅納米線及硅納米板的無電生產

有效

• 申請號: 201780083712.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN111372889B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 吉奧拉·托帕斯
• 申請（專利權）人: 吉奧拉托帕斯粉末涂料(2007)有限公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;H01L29/06;B82Y40/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明提供一種用于制造多個硅納米線或多個硅納米板的組合物以及方法，所述組合物包括：氫氧化鉀(KOH)、至少一種催化劑、甲基硅酸鈉(CH₅NaO₃Si)以及乙二胺四乙酸(EDTA)，所述乙二胺四乙酸作為一第一螯合劑。

技術領域

本公開一般涉及多個硅納米線(silicon nanowire)的生產，且特別涉及在一溶液中且在一網狀物(mesh)的頂部上生產多個硅納米線及/或硅納米板，而不需過度加熱所述溶液及/或使用外部直流電。

背景技術

硅納米線具有獨特的性能和性質，這些獨特的物理及化學性質使其成為微電子工業中一種良好且理想的材料。硅納米線傳統上是使用化學氣相沉積(Chemical VaporDeposition，CVD)工序生產。在所述CVD工序期間，基板可以暴露于一源材料(sourcematerial)，所述源材料可以由一氣體帶入反應器。在所述反應器中，所述基板、氣體及源材料可以加熱到超過200℃的溫度，及/或可以產生真空。所述高溫及/或真空以及所述源材料的恒定流動可以使所述源材料與所述基板表面反應并在其上沉積，從而生產所需的沉積物，例如硅納米線。最近進行的研究可能提出使用其他方法來生長硅納米線的可能性。然而，所述其他方法可能公開將反應器及/或溶液加熱至甚至比先前提出更高的溫度，例如300℃或更高。其他公開的方法可能包括使用直流電以促進所述反應，其可能需要使用甚至更多的能量。

現有技術說明

在水大氣壓中硅納米線的納米研究生長(Nano Research Growth of siliconnanowires in aqueous atmospheric pressure)-Nae-Man Park及Chel-Jong Choi；清華大學出版于2014年3月12日。

發明內容

根據本發明的一些實施例的一方面，提供了一種用于制造多個硅納米線或多個硅納米板的組合物，所述組合物包括：氫氧化鉀(KOH)、至少一種催化劑、金屬硅酸鈉(Na₂SiO₂)以及乙二胺四乙酸(EDTA)，其作為一第一螯合劑。

可選地，所述組合物的催化劑更包括具有多種金屬特性的至少一種金屬化合物。

可選地，所述組合物更包括二乙基二硫代氨基甲酸鈉(C₅H₁₀NS₂Na)，其作為一第二螯合劑。

可選地，所述組合物的催化劑更包括一短的有機化合物，其作為一緩沖劑，所述緩沖劑能夠調節形成的所述多個硅納米線或硅納米板的數量并防止結塊(agglomeration)。

可選地，所述EDTA以及所述二乙基二硫代氨基甲酸鈉之間的比例進一步決定在所述溶液中形成的多個納米線結構，例如多個細長的納米線或多個粗短的納米線。

可選地，所述組合物的短的有機化合物是酸性的。

可選地，所述組合物的短的有機化合物是二甲基丙烯酸(DimethylacrylicAcid)。

可選地，所述組合物的金屬化合物更包括金、銀、銅、不銹鋼或其組合。

可選地，所述組合物的金屬化合物更包括一網狀物。

可選地，所述組合物的金屬化合物更包含小于40納米的多個納米金屬粒子。