[发明专利]一种实验室生产硅锗核壳结构纳米颗粒的方法和设备

权利要求书

1.一种实验室生产硅锗核壳结构纳米颗粒的方法，其特征在于：

步骤一、给系统抽真空，真空度达到10帕以下，按1:40到1:60之间的比率输入GeH₄和Ar气体，根据所需产生纳米粒径大小调节气压，混合气体在射频等离子体中产生氩气等离子体，氩气等离子体会撞击锗烷分子，使锗烷分子裂解而形成锗的晶核，进而锗晶核再长大会生成锗纳米颗粒；

步骤二、按1:50到1:70之间的比率输入SiH₄和Ar气体，并使氩气在射频功率的激发下，而形成氩气等离子体，氩气等离子体撞击硅烷气体使硅烷气体裂解；

步骤三、硅烷气体裂解后与在步骤一中的锗纳米颗粒表面生成一层硅薄膜覆盖在锗纳米颗粒表面，形成硅包覆锗的纳米颗粒。

2.一种实验室生产硅锗核壳结构纳米颗粒的方法，其特征在于：

步骤一、给系统抽真空，真空度达到10帕以下，按1:50到1:70之间的比率输入SiH₄和Ar气体，根据所需产生纳米粒径大小调节气压，混合气体在射频等离子体中产生氩气等离子体，氩气等离子体会撞击硅烷分子，使硅烷分子裂解而形成硅的晶核，进而硅晶核再长大会生成硅纳米颗粒；

步骤二、按1:40到1:60之间的比率输入GeH₄和Ar气体，并使氩气在射频功率的激发下，而形成氩气等离子体，氩气等离子体撞击锗烷气体使锗烷气体裂解；

步骤三、锗烷气体裂解后与在步骤一中的硅纳米颗粒表面生成一层硅薄膜覆盖在硅纳米颗粒表面，形成锗包覆硅的纳米颗粒。

3.一种实验室生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，包括小型玻璃管（2）、金属管道（3）、大型玻璃管（12），所述的小型玻璃管（2）上方通过玻璃连接件与进气管一（10）连接，下方通过玻璃连接件与金属管道（3）连接，金属管道（3）通过玻璃连接件与大型玻璃管（12）连接，所述的金属管道（3）设有进气口二（11），其特征在于：所述的小型玻璃管（2）设有第一负极（5）和第一正极（1），第一负极（5）和第一正极（1）为圆柱形电极，所述的大型玻璃管（12）设有内管（14），大型玻璃管（12）上设有第二正极（15），内管（14）设有第二负极（7），且第二正极（15）和第二负极（7）为圆柱形电极。

4.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的第一负极（5）在上面，第一正极（1）在下面，且第一负极（5）与第一正极（1）之间的中心线与小型玻璃管（2）中心线一致。

5.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的第二负极（7）的高度与第二正极（15）的高度一样，并位于大型玻璃管（12）中心线位置上。

6.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的大型玻璃管（12）与内管（14）是同心的，大型玻璃管（12）内径与内管（14）内径之比为1：4。

7.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的小型玻璃管（2）与大型玻璃管（12）内径之比为1：5。

8.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的内管（14）设有一个玻璃管道（8），上端有个聚四氟乙烯盖子（9），玻璃管道（8）与玻璃连接件连接，玻璃连接件与真空电极接在一起，内管（14）下端管口是封闭的，内管（14）与大型玻璃管（12）通过主玻璃支撑件（13）连接为一体。

9.如上所述的生产硅锗核壳结构纳米颗粒的设备，其特征在于：所述的玻璃连接件为不锈钢材料制造，其包括杯状圆柱（16）、圆管（17）、圆盘底座（18）、橡皮圈放置部（20）和密封盖子（23）；杯状圆柱（16）的内径与被密封连接的玻璃管的外径相同且杯状圆柱的外壁有外螺纹，密封盖子（23）有内螺纹，空心圆管（17）上端与杯状圆柱（16）连为一体，下端与圆盘底座（18）连为一体，杯状圆柱（16）内设有台阶，台阶即为橡皮圈放置部（20）。