硅纳米线

摘要： 在2020年9月23日特斯拉电池日前一个月,特斯拉在官网上发布了“电池日”活动的注册页面,页面上一张宣传海报引发了海外人士的兴趣,他们从海报中去掉背景和文字,修改对比度,之后通过谷歌搜索,发现整个图形接近一种硅纳米线的材料。

摘要： 美国东北大学科学家主导的国际科研团队发现了一种新形式的高密度硅,并开发出一种新型可扩展的无催化剂蚀刻技术,能将这种硅制成直径为2~5 nm的超窄硅纳米线。这一成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志,有望给半导体行业带来革命性变化,还有望应用于量子计算等领域。十年前,东北大学研究人员在试验中发现了拥有“非常非常微小”线状纳米结构的硅。此后的计算机建模显示,这种材料拥有高压缩结构,尺寸比普通硅小10%~20%,而普通硅在这种压缩状态下通常不稳定。

摘要： 新加坡国立大学研究团队提出一种从单一固体前驱体制备Cu-ZnO催化剂的合成方法,以组分可调的金属–有机硅酸盐纳米线网状结构为催化剂前驱体,制备出多孔硅纳米线负载的Cu-ZnO纳米催化剂。该催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇,在反应压力3 MPa、反应温度200~280°C的条件下,甲醇产率和选择性超过Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)等传统工业催化剂。相关研究成果发表于《美国化学会·催化》。

摘要： 新加坡国立大学研究团队提出一种从单一固态前躯体制备CuZnO催化剂的合成方法,以组分可调的金属-有机硅酸盐纳米线网状结构为催化剂前躯体,制备出多孔硅纳米线负载的Cu-ZnO纳米催化剂。该催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇,在反应压力3 MPa、反应280的条件下.

摘要： 为了制备形貌良好性能优良的硅纳米线,利用金属辅助化学刻蚀法,在AgNO3和HF的混合水溶液中沉积Ag颗粒,使之作为刻蚀反应的催化剂,并在H2 O2和HF的混合溶液中进行刻蚀反应制备硅纳米线.通过改变实验中的工艺参数,包括刻蚀反应时间、刻蚀反应温度、刻蚀液中HF浓度及反应过程中的搅拌速度,用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)图像进行对比分析,讨论制备优良硅纳米线的最佳参数.结果表明:当刻蚀反应时间为1 h,反应温度在室温下,HF浓度为4.8 mol/L时,硅纳米线的表面形貌是最好的,但对刻蚀液的搅拌会严重破坏硅纳米线的表面形貌,不利于优良硅纳米线的制备.

摘要： 针对纳米尺度金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)热传输尺度效应对自热效应影响加剧的问题,提出一种考虑尺度影响的真空栅介质垂直堆叠硅纳米线(SiNWs)环栅场效应晶体管(GAA FET)自热效应模型.首先,分析硅薄膜与SiNWs内声子散射自由程之间的关系,量化用于衡量声子边界散射的SiN W热导率衰减因子;然后,根据国际上现阶段关于纳米硅薄膜热导率的解析模型,推导得到考虑尺度效应影响的SiN W热导率解析模型;最后,结合纳尺度器件热传输的关键路径,建立起考虑尺度影响的GAA SiNWs FET自热效应模型.在TCAD软件中采用所提自热效应模型实现了GAA SiNWs FET自热效应的数值计算.仿真结果表明:低热导率真空栅介质、垂直堆叠多热源与热传输尺度效应将导致真空栅介质GAA SiNWs FET热生成与扩散过程更加复杂,加剧器件自热效应;通过真空栅介质间隙与环绕气体压强之间的折中设计能够最大化栅极热传输能力,达到抑制器件自热效应以改善器件性能及其可靠性的目的;与传统自热效应模型估算的热点温度值相比,所提出的自热效应模型预测的真空栅器件内热点温度提高了30％,表明该自热效应模型能够有效的揭示GAA FET内SiNW热传输尺度效应对自热效应的影响机制.

摘要： 量子限制效应使硅纳米线具有良好的场致发射特性,结合多孔硅的准弹道电子漂移模型可提高场发射器件的性能.传统的金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线的效率较低,本研究在传统方法的基础上引入恒流源,提出电催化金属辅助化学刻蚀法,高效制备了硅纳米线/多孔硅复合结构.在外加30 mA恒定电流的条件下,硅纳米线的平均制备速率可达308 nm/min,较传统方法提升了173％.研究了AgNO3浓度、刻蚀时间和刻蚀电流对复合结构形貌的影响规律;测试了采用电催化金属辅助化学刻蚀法制备样品的场发射特性.结果显示样品的阈值场强为10.83 V/μm,当场强为14.16 V/μm时,电流密度为64μA/cm2.

摘要： 据外媒报道,当地时间6月10日,电动汽车电池技术领导者0neD Battery Sc iences宣布推出一项可为下一代电动汽车电池提供动力的突破性技术——SINANODE。对于电动汽车行业而言,打造含有更多硅的电池一直是一个挑战,而SINANODE无缝集成至现有的生产工艺中,让硅纳米线与商用石墨粉末融合,将电池阳极的能量密度提高了两倍,但是将每kWh的成本降低了一半。

摘要： 英国《自然·通讯》杂志发表的一篇医学研究论文,中美科学家对一种名为“Nano Velcro”的芯片进行了大幅优化,新芯片包含很细的硅纳米线,可针对胎盘植入谱系(PAS)疾病进行无创早期诊断,这种疾病会导致孕产妇在分娩中死亡。

摘要： 硅纳米线由于其优良的性质,被广泛地应用于肿瘤的早期检测及治疗等生物医学领域中.其所具有的比表面积大及多孔结构,被认为是增大载药量的两个重要因素,因而首次利用硅纳米线作为药物载体进行癌症治疗研究.实验结果表明,硅纳米线对抗肿瘤药物阿霉素具有极高的载药效率(载药效率高达20800mg/g)和长时间的药物缓释作用.将载有抗肿瘤药物的硅纳米线(SiNW-DOX)通过瘤内注射进荷瘤小鼠肿瘤部位,SiNW-DOX能够长时间存留在肿瘤部位,同时缓慢的释放出阿霉素从而抑制肿瘤生长,在长达30天的时间内肿瘤未复发,是目前已知的通过该方法实现的最长时间对肿瘤的抑制.

摘要： 通过控制poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)旋涂的转速,在硅纳米线(silicon nanowires,SiNWs)上获得两种不同的覆盖形貌,制成两种不同结构的SiNWs/PEDOT:PSS杂化太阳能电池.对这两种不同覆盖形貌的器件的性能的研究表明,当PEDOT:PSS紧密包裹纳米线形成的核壳形貌的器件时,器件的转换效率,短路电流,开路电压和填充因子都取得了更好的效果,并且在没有封装的条件下有更好的稳定性.

摘要： 硅纳米线(Si NWs)在半导体光电子器件和生物医药等方面具有广泛的应用前景和潜质,所以Si NWs的制备和性能检测到目前为止仍然是材料研究的热点.对于Si NWs的制备,目前主要还是采用化学气相沉积结合催化剂生长不同长度、直径的Si NWs.其中催化剂一般采用Au、Ni、Fe、A1、Ga等金属单质,很少有采用金属氧化物作为催化剂的.为了研究金属氧化物作催化剂生长Si NWs的机制控制因素,本文采用PECVD技术,以SnO2为氧化物催化剂,SiH4为气源生长Si NWs,实现了Si NWs的形状可控生长,不同的形状的Si NWs表现出不同的发光性能.

摘要： 硅纳米线是一种具有优异的物理、化学以及光学性能的半导体材料,其独特的纳米结构及所具备的各项优异性能为太阳能电池的进一步发展带来了新的希望.本文通过沉积银作为催化剂在单晶硅上制备硅纳米线阵列,其形成过程主要分为局部氧化以及在银颗粒催化作用下硅的选择性刻蚀.在硅纳米线的制备过程中,通过改变不同的参数,研究其对硅纳米线形貌及其光学性能的影响;通过优化制备工艺,获得了整齐有序、具有优异光学性能的硅纳米线阵列.当硅纳米线深度达到2μm时,在400～OOOnm范围内,其反射率可以小于3%;并且,随着刻蚀时间的增长,硅纳米线长度的进一步增加,其反射率也会进一步的降低.

摘要： 采用PECVD 技术在不锈钢柔性衬底上制备出硅纳米线结构微晶硅太阳能电池,硅纳米线形貌、微结构和光学特性分别由电子扫描显微镜和反射谱表征.通过对电池的电流-电压(AM1.5)以及外量子效应的测量,获得0.37V的开路电压以及13.36mA/cm2的短路电流.通过对硅纳米线进行酸处理等优化后,电池的开压Voc 由0.37 V 增加到0.48 V,提高幅度高达30%,我们对Voc 提高的机理进行探究.

摘要： 纳米线表面缺陷态对纳米线太阳电池性能影响至关重要.我们提出在硅纳米线表面沉积本征a-Si:H 薄膜作为钝化层,研究a-Si:H 薄膜对纳米线表面结构及光电性能的作用.rn 硅纳米线表面的形貌用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征,纳米线表面键、光学性质依次通过傅里叶红外光谱(FTIR)、光致发光谱(PL)表征.在径向p-n 结硅纳米线电池中加入本征a-Si:H 层后,得到电池的开路电压(VOC)为0.62 eV ,我们对此结果的产生机理进行探讨.

摘要： 简并的时间-能量关联光子对作为一种重要的量子资源,有着众多用途,如量子模拟和量子测量等.本文以硅纳米线为载体,基于自发的非简并四波混频首先制备出中心波长为1550nm,3dB线宽为0.1nm的简并的时间-能量关联双光子对,并利用臂长时间差为90.1ps的MZI实现量子干涉,因为MZI两臂长的时间差(90.1ps)大于单光子相干时间(80ps),小于单光子探测器电子跳动时间(271ps),所以理论上量子干涉可见度为50％,实际测量值为48.95％±3.62％(图1.b),干涉周期是经典光干涉(图1.a)周期的一半.当MZI臂长时间差小于单光子相干时间时,量子干涉可见度将高于50％.因此利用硅纳米线产生双光子,同时利用微环谐振腔滤波,制备出3dB线宽为0.03nm,中心波长为1548.2.8nm的简并的时间-能量相关双光子对,此时MZI的臂长时间差小于单光子相干时间(200ps),实验测得量子干涉可见度提高到73.40％±7％(图1.c),干涉周期同样为π.

摘要： 本文回顾硅基径向结薄膜电池的发展和现状；展示最近在优化径向结电池方面的主要进展，以及最新的9.2%电池转换效率记录，提出并实现了在PECVD系统中，利用低熔点金属，催化在玻璃和金属等衬底上制备硅纳米线。从而不需要再生长纳米线之后破除真空环境进行ex-situ化学刻蚀处理，就能获得洁净的纳米线阵列-这对于构建高性能光伏器件尤其重要，而且对实现工业化生产尤其重要。

摘要： “黑硅”由于其具有优异的陷光作用,在硅太阳电池有很好的应用前景.纳米线织构是实现“黑硅”太阳电池的低成本、可量产的技术途径之一.本研究工作采用无电化学刻蚀方法在多晶硅表面制备“黑色”的纳米线织构,125×125 mm2 多晶硅片表面制备纳米线织构后,表面呈现较均匀的黑色,在宽光谱范围内(300-1000 nm)的平均反射率仅约为8%.通过改进硅纳米线的织构参数,提高了多晶硅纳米线太阳电池的光电转换效率.在多晶硅表面制备了约1.5 μm的硅纳米线织构,并利用PECVD 方法在硅纳米线织构织构表面生长一层70 nm 氮化硅(SiN)薄膜进行表面钝化,减少了光生载流子的复合,多晶硅纳米线织构的太阳电池效率从8.95%提高到了11.41%.使用硝酸和氢氟酸混合溶液去除硅衬底背表面的硅纳米线织构,对硅片背表面进行光滑处理,使铝背电极与多晶硅紧密接触,形成良好的铝背场,多晶硅纳米线织构太阳电池效率进一步提高到了13.99%.制备了微米孔阵列和纳米线织构的微纳混合织构太阳电池.微米孔能够形成径向pn 结,有利于光生载流子的收集,而且增加了pn 结的表面积.硅纳米线织构增强了入射光的吸收,有利于激发更多的光生载流子.这种跨微米和纳米尺度的混合织构在太阳电池织构化技术中具有独特的优点和很好的应用前景.

摘要： 硅纳米材料由于其优良的电学性质、优良生物相容性、高比表面积、与传统硅半导体技术兼容等优点，得到了广泛的研究和关注。目前，已成功制备得到各种类型的功能硅纳米结构（如：纳米点、纳米线、纳米棒等），并用于各种电子学和生物学应用中。在本报告中，结合之前的工作和近期的重要研究进展，我们将重点介绍两种代表性硅纳米结构---硅纳米颗粒和硅纳米线的制备及其癌症早期检测与治疗的应用研究。

摘要： 本发明公开了一种阵列化镍硅纳米线及镍硅-硅核壳纳米线的制备方法，包括：将用于锂离子电池负极基体的金属衬底用盐酸和乙醇分别清洗后干燥备用；通过热丝化学气相沉积装置在清洗过的金属衬底表面生长得到阵列化镍硅纳米线；进一步在得到的阵列化镍硅纳米线的表面通过射频溅射的方法沉积一层厚度可控的硅，得到阵列化镍硅-硅核壳纳米线。金属衬底和生长在金属衬底上的阵列化纳米线材料构成锂离子电池负极。本发明制备方法简单可控，制得的纳米线材料可用于锂离子电池负极并期待获得优异的性能。

摘要： 本发明公开了一种硅纳米线芯片及基于硅纳米线芯片的质谱检测方法，检测方法，包括如下步骤：步骤一，制造硅纳米线芯片；将单晶硅片经表面洗涤预处理后经过金属辅助刻蚀、碱后刻蚀得到具有尖端的硅纳米线芯片；对硅纳米线芯片进行表面化学或纳米材料修饰；步骤二，硅纳米线芯片质谱性能评估；步骤三，顶端接触取样及原位离子化质谱检测；本发明充分利用硅纳米线芯片的纳米结构特性和半导体特性，将接触式萃取转印和免基质质谱检测集合于一体，大大简化了复杂样本的采集、预处理和检测过程；本发明制造出的硅纳米线芯片能够同时具备吸附、萃取功能与质谱检测功能，还能保留有空间异质性的样本的原位信息。

摘要： 本发明涉及一种硅纳米线、其制备方法及用于制备碳包覆硅纳米线负极材料的用途。本发明制备硅纳米线的方法包括如下步骤：将二氧化硅和氯化钠的混合粉末压制成阴极片；将阴极片进行低温烧结；然后将得到的阴极片固定在铁铬铝丝上作阴极，高纯石墨作阳极，在CaCl

摘要： 本发明涉及基于硅纳米线或硅纳米线阵列的硫化氢荧光化学传感器的制备方法和应用。本发明是将3‑氨基丙基三乙氧基硅烷和4‑氨基‑1,8‑萘二甲酸酐依次共价修饰到硅纳米线或硅纳米线阵列的表面，得到的表面修饰有4‑氨基‑1,8‑萘二甲酰胺荧光团的硅纳米线或硅纳米线阵列，进一步与亚硝酸钠、叠氮化钠反应将氨基进行叠氮化，得到基于硅纳米线或硅纳米线阵列的硫化氢荧光化学传感器。本发明的基于硅纳米线或硅纳米线阵列的硫化氢荧光化学传感器可用于溶液中硫化氢的检测，并可以将基于硅纳米线阵列的传感器作为细胞生长的基底，实时、原位监测细胞外围的硫化氢的变化。

摘要： 本发明提供用于大量生产硅纳米线和/或纳米带的方法。本发明方法是采用蚀刻剂的化学蚀刻工艺，所述蚀刻剂相对于硅相优先从多相硅合金蚀刻并去除其它相，且允许获得残余的硅纳米线和/或纳米带。在蚀刻前，所述硅合金在所述多相硅合金的微结构中包含或经处理以包含一维和/或二维硅纳米结构。当被用作二次锂电池的阳极时，通过本发明方法生的硅纳米线或纳米带展现高储存容量。

摘要： 本发明公开了一种阵列化镍硅纳米线及镍硅-硅核壳纳米线的制备方法，包括：将用于锂离子电池负极基体的金属衬底用盐酸和乙醇分别清洗后干燥备用；通过热丝化学气相沉积装置在清洗过的金属衬底表面生长得到阵列化镍硅纳米线；进一步在得到的阵列化镍硅纳米线的表面通过射频溅射的方法沉积一层厚度可控的硅，得到阵列化镍硅-硅核壳纳米线。金属衬底和生长在金属衬底上的阵列化纳米线材料构成锂离子电池负极。本发明制备方法简单可控，制得的纳米线材料可用于锂离子电池负极并期待获得优异的性能。

摘要： 本发明提供了一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器，采用二硫键还原剂溶液对检测过待测物的硅纳米线生物传感器的二硫键进行裂解，完全裂解后，通过共价连接的方法重新固定配体，并封闭未反应的巯基，获得再生的硅纳米线生物传感器。本发明所述的硅纳米线生物传感器的可再生方法简单、可操作性强，可实现硅纳米线生物传感器的再生，实现生物传感器的可重复性，提高传感器的准确性，减小生物分子检测差异，节约生产成本。

摘要： 本发明提供了一种介孔有机硅纳米线的制备方法及介孔有机硅纳米线，涉及纳米材料制备技术领域。本发明的介孔有机硅纳米线的制备方法，包括以下步骤：在溶解有表面活性剂的溶剂中加入碱催化剂，反应得到反应液a；将有机硅烷偶联剂按照预设速率加入反应液a中，反应得到有机硅纳米线；利用酸性乙醇溶液对有机硅纳米线进行萃取，得到介孔有机硅纳米线。本发明的介孔有机硅纳米线的制备方法仅需要在水浴25°C～60°C、振荡中转速为50rpm～200rpm的条件下即可制得长径比可调的介孔有机硅纳米线，制备过程简单，制备条件温和、且可控性强，并且反应难度低，危险小。

摘要： 本发明公开了一种硅纳米线芯片及基于硅纳米线芯片的质谱检测方法，检测方法，包括如下步骤：步骤一，制造硅纳米线芯片；将单晶硅片经表面洗涤预处理后经过金属辅助刻蚀、碱后刻蚀得到具有尖端的硅纳米线芯片；对硅纳米线芯片进行表面化学或纳米材料修饰；步骤二，硅纳米线芯片质谱性能评估；步骤三，顶端接触取样及原位离子化质谱检测；本发明充分利用硅纳米线芯片的纳米结构特性和半导体特性，将接触式萃取转印和免基质质谱检测集合于一体，大大简化了复杂样本的采集、预处理和检测过程；本发明制造出的硅纳米线芯片能够同时具备吸附、萃取功能与质谱检测功能，还能保留有空间异质性的样本的原位信息。

摘要： 本发明提供一种硅纳米线的制备方法，包括以下步骤：(1)提供单晶硅片，将单晶硅片浸泡于HF溶液中进行氢钝化处理；(2)将经过步骤(1)处理后的单晶硅片浸泡于银沉积液中，使得单晶硅片的表面镀上银纳米颗粒层，所述银沉积液包括0.005～0.02mol/L的AgNO