[发明专利]Mn27Si47-Si异质结构纳米线阵列或Mn27Si47纳米线阵列的制备方法

摘要

本发明涉及Mn27Si47-Si异质结构纳米线阵列和Mn27Si47一维纳米结构阵列的制备方法。本发明以化学刻蚀方法制备出的硅纳米线阵列作为硅源，以MnCl2为Mn源，通过原位反应得到Mn27Si47-Si异质结构纳米线阵列或Mn27Si47一维纳米线阵列。本发明的制备方法简单，得到的Si-Mn27Si47异质结构纳米线阵列中的Mn27Si47和Mn27Si47一维纳米线均为单晶结构，纳米线的直径都为100～300nm，长度都为20μm。本发明制备的Mn27Si47-Si异质结构纳米线阵列和Mn27Si47一维纳米线阵列在基于Si纳米线的红外探测器、太阳能光伏器件等方面具有巨大的潜在应用价值。

主权项

一种Mn27Si47‑Si异质结构纳米线阵列或Mn27Si47纳米线阵列的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：1)采用化学刻蚀的方法在单晶硅基片表面刻蚀出垂直定向站立排列的硅纳米线阵列；2)将MnCl2粉末放于氧化铝瓷舟中，将步骤1)得到的表面刻蚀出垂直定向站立排列的硅纳米线阵列的单晶硅基片悬放于MnCl2粉末的正上方，且硅纳米线阵列面朝下正对MnCl2粉末，再将氧化铝瓷舟连同上述步骤1)得到的单晶硅基片一同放入管式炉的中心；将管式炉加热到温度为600℃后进行保温，10分钟≤保温时间＜80分钟，或保温时间为≥80分钟；在整个加热及保温过程中通入惰性气体作为保护气体，管式炉内的压强为70Pa；待反应完毕，管式炉降温至室温，在10分钟≤保温时间＜80分钟时，在单晶硅基片上得到锰硅化合物‑Si异质结构纳米线阵列，在保温时间为≥80分钟时，在单晶硅基片上得到锰硅化合物纳米线阵列；3)将步骤2)得到的单晶硅基片从管式炉中取出，并再次放入管式炉的中心，将管式炉加热到温度为750℃进行退火，退火时间为300分钟；整个加热及退火过程中通入惰性气体作为保护气体，管式炉内的压强为70Pa；退火完成后，即由锰硅化合物‑Si异质结构纳米线阵列得到Mn27Si47‑Si异质结构纳米线阵列，由锰硅化合物纳米线阵列得到Mn27Si47一维纳米线阵列。