專利名稱：一種磷摻雜納米硅材料的制備方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用可控火花放電法制備磷摻雜納米硅材料的裝置以及方法。
背景技術(shù)：
納米顆粒，尤其是半導(dǎo)體納米顆粒，例如硅納米顆粒,在電子、光電子、太陽(yáng)能和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。例如，硅納米顆粒作為鋰電池的陽(yáng)極材料，每個(gè)硅原子可以存儲(chǔ)多達(dá)4.4個(gè)鋰原子，使存儲(chǔ)能力達(dá)到420011^! -1理論值，遠(yuǎn)高于目前的石墨陽(yáng)極的存儲(chǔ)能力再如，基于硅納米顆粒的印刷電子墨水，已經(jīng)逐漸改變半導(dǎo)體器件、太陽(yáng)能器件、光、電、磁及各種生物醫(yī)療傳感器器件的制備工藝，由傳統(tǒng)的復(fù)雜和昂貴的真空工藝和設(shè)備，向新型的簡(jiǎn)單和低廉的印刷工藝和設(shè)備轉(zhuǎn)移。目前，常用的制備納米顆粒，尤其是硅納米顆粒的方法有幾種:化學(xué)方法，如化學(xué)氣相沉積法、激光或等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法、溶膠凝膠法等；物理方法，如研磨、球磨法，電火花法，等尚子體噴射法等。激光或等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法是利用激光或等離子體分解含硅的氣體分子，硅原子進(jìn)而再結(jié)合成納米顆粒。該方法可達(dá)到0.2克/小時(shí)的產(chǎn)能，遠(yuǎn)小于大規(guī)模生產(chǎn)的要求。另一種常用化學(xué)合成方法為溶膠凝膠法。其特點(diǎn)是成本低、產(chǎn)量較高，但是很難避免合成過(guò)程中的各種化學(xué)成分的交叉污染。常用的火花放電法制備納米顆粒，不能控制電極原材料之間的間距，從而導(dǎo)致無(wú)法控制火花放電過(guò)程，使得制 備的納米顆粒尺寸不均勻，制備的顆粒大部分為微米量級(jí)尺寸，實(shí)際納米顆粒產(chǎn)能不高。磷摻雜納米硅材料常被用作摻雜源對(duì)晶硅或者非晶硅進(jìn)行磷摻雜，后者經(jīng)過(guò)燒結(jié)晶化可制成一系列的電子器材/元件，如:電子二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)薄膜三極管、晶硅太陽(yáng)能電池以及超級(jí)電容器、防靜電厚膜材料等等。常用的制備磷摻雜納米硅材料的方法是通過(guò)高功率的激光或等離子體分解硅烷(SiH4)和磷烷(PH3)的混合氣體進(jìn)而制得磷摻雜納米硅材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用可控火花放電法制備磷摻雜納米硅材料的裝置以及方法，可以提高硅納米顆粒的產(chǎn)能和納米顆粒尺寸分布的均勻性。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種用來(lái)制備磷摻雜納米硅材料的裝置，其特征在于，包括容納火花放電的腔體，所述腔體一端連通供介電材料進(jìn)入的管道，另一端由閥門連通有顆粒收集器，顆粒收集器里設(shè)有過(guò)濾布；還包括置于腔體中的第一電極、第二電極以及與第一電極、第二電極導(dǎo)通的脈沖電源；所述第一電極連接有使第一電極旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，所述第二電極連接有使第二電極前后移動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)。所述顆粒收集器后端還連接有輔助弓I起氣體流動(dòng)的真空泵。所述的第一電極原材料為所需制備之納米材料的塊材，其形狀為圓柱體，并在所連接馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述的第二電極原材料也為所需制備之納米材料的塊材，其形狀特征在于其一面含有凹形圓柱面，與第一電極圓柱體面相對(duì)保持一致間距。這樣第一電極、二電極在脈沖電源施加的電壓下產(chǎn)生火花放電，使電極原材料熔化、氣化，噴射至介電氣體或液體中冷卻形成納米顆粒。由于第一、二電極間具有相對(duì)較大面積，且第一電極不停旋轉(zhuǎn)，使其圓柱體面均能參與火花放電過(guò)程，進(jìn)而制備的納米顆粒的產(chǎn)能提高。又由于第二電極原材料連接于作線性運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)，可以用來(lái)改變、控制第一、二電極間距，使得火花放電過(guò)程的電壓、電流穩(wěn)定，產(chǎn)生的納米顆粒的尺寸分布均勻?？梢岳没鸹ǚ烹娺^(guò)程的電壓、電流作為反饋，通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)編程來(lái)動(dòng)態(tài)控制第一、二電極間距。也可以在每一次火花放電之后，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)第二電極，使之與第一電極接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極后退之所設(shè)定的電極間距，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。所述脈沖電源可以是a)旋轉(zhuǎn)脈沖電源發(fā)生器(Rotary Impulse Generator)、b)弛豫電源發(fā)生器(Relaxation Generator)、c)脈沖電源發(fā)生器(Pulse Generator)、d)雜化電源發(fā)生器(Hybird Generator)其中任何一種,產(chǎn)生電壓施加于電極原材料之上,使之產(chǎn)生火花放電。所述的腔體的一端，可連通進(jìn)介電氣體或液體的管道。在連通進(jìn)介電液體管道時(shí)，腔體的另一端連通顆粒收集器的閥門關(guān)閉。待顆粒制備過(guò)程完成，液體揮發(fā)后，打開該閥門，再通過(guò)顆粒收集器收集納米顆粒。所述的腔體的一端也可連通進(jìn)介電氣體的管道，這時(shí)，也可在顆粒制備過(guò)程中打開腔體的另一端連通顆粒收集器的閥門，同時(shí)收集納米顆粒。所述的顆粒收集器用于分離、收集制備的納米顆粒，包括分離納米顆粒和氣流的過(guò)濾布，輔助引起氣體流動(dòng)的真空泵。過(guò)濾布可以接地，防止產(chǎn)生靜電。收集的納米顆粒密封在惰性氣體保護(hù)下的容器中。

利用上述裝置制備磷摻雜納米硅材料的方法，其特征在于，使用硅作為第一電極和第二電極，引進(jìn)介電材料進(jìn)入腔體中，在所述脈沖電源施加電壓的作用下第一電極和第二電極產(chǎn)生火花放電，使電極原材料硅熔化、氣化，噴射至介電材料中冷卻形成硅納米顆粒，并隨后由顆粒收集器分離、收集；所述介電材料為含磷物質(zhì)的液體或者氣體；所述含磷物質(zhì)參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程，所述制得的硅納米顆粒里含磷。介電氣體或液體可以是氬氣、氮?dú)?、氦氣、液氬、液氮、液氦、水、煤油?不同的介電材料對(duì)于火花放電的過(guò)程、顆粒的冷卻速度及形成的納米顆粒的尺寸、結(jié)構(gòu)及性能都具有影響。應(yīng)根據(jù)所需的納米顆粒的尺寸及性能要求，配合火花放電過(guò)程的控制難易及產(chǎn)能來(lái)選擇合適的介電材料。對(duì)于制備硅納米顆粒，通常利用氬氣或液氬為介電材料。所述第一電極在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使第一電極的圓柱體面均能參與火花放電過(guò)程；所述第二電極在步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下保持與第一電極的間距，使得火花放電過(guò)程的電壓、電流穩(wěn)定，并利用火花放電過(guò)程的電壓、電流作為反饋，通過(guò)可編程邏輯控制器PLC編程來(lái)動(dòng)態(tài)控制第一和第二電極的間距，從而控制形成的硅納米顆粒的大小并提高硅納米顆粒尺寸分布的均勻性。也可以在每一次火花放電之后，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)第二電極，使之與第一電極接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極后退之所設(shè)定的電極間距，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。進(jìn)一步的，所述介電材料為惰性氣體和含磷活性氣體的混合氣體，所述惰性氣體用于引發(fā)并保持電火花，防止硅粒被空氣氧化；所述含磷活性氣體參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程。優(yōu)選的，所述含磷活性氣體為磷烷(PH3)。進(jìn)一步的，所述介電材料為含磷液體，所述含磷液體參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程；在制備硅納米顆粒過(guò)程中，關(guān)閉連通腔體與顆粒收集器的閥門，待硅納米顆粒制備過(guò)程完成、液體揮發(fā)后，打開閥門，再引進(jìn)惰性氣體進(jìn)入腔體帶動(dòng)硅納米顆粒進(jìn)入顆粒收集器進(jìn)行分離、收集。優(yōu)選的，所述含磷液體為三氯氧磷(Cl3 P=0)、三溴氧磷(Br3P=0)、三烷基磷酸酯((RO)3P=0)、二烷基磷酰氯((RO)2P0C1 )、亞磷酸三烷基酯(P (OR) 3)、氯亞磷酸二烷基酯(ClP (OR) 2)、三烷基氧膦(R3P=O)中一種或者多種含磷液體的混合液。進(jìn)一步的，所述制得的硅納米顆粒的直徑在5納米至5微米之間，或在10納米至I微米之間，或在50納米至500納米之間,或在100納米至200納米之間。進(jìn)一步的，所述制得的硅納米顆粒的含磷量在1.0xlO16原子/立方厘米至
5.0xlO21原子/立方厘米之間，或在1.0xlO17原子/立方厘米至1.0xlO21原子/立方厘米之間，或在1.0xlO18原子/立方厘米至1.0xlO20原子/立方厘米之間，或在1.0xlO19原子/立方厘米至5.0xlO19原子/立方厘米之間。發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所述利用可控火花放電法制備磷摻雜納米硅材料的裝置以及方法，具有如下優(yōu)
占-
^ \\\.1、本發(fā)明所述裝置可以控制電機(jī)原材料之間的間距，從而控制形成的納米顆粒的大小和提高顆粒尺寸分布的均勻性；
2、本發(fā)明所述方法可以提高電極原材料火花放電的面積，從而提高制備納米顆粒的產(chǎn)能，達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)的要求。


圖1為本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明所述裝置的第一電極、第二電極及其兩者間距的示意圖。其中，1、腔體；2、第一電極;3、旋轉(zhuǎn)馬達(dá);4、第二電極；5、步進(jìn)馬達(dá)；6、電源；7、固態(tài)開關(guān)(Solid State Switch) ;8、介電材料；9、閥門；10、顆粒收集器；11、真空泵。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及四個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。裝置實(shí)施例:
如圖1和圖2所示:一種 可控火花放電制備納米顆粒的裝置，包括容納火花放電的腔體I，所述腔體I 一端連通供介電材料8進(jìn)入的管道，另一端由閥門9連通有顆粒收集器10，還包括置于腔體I中的第一電極2、第二電極4以及與第一電極2、第二電極4導(dǎo)通的電源6 ；所述第一電極2連接有使第一電極2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3，所述第二電極4連接有使第二電極4前后移動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)5。所訴第一電極2為所需制備的納米材料的塊材，形狀為圓柱體。所述第二電極4為所需制備的納米材料的塊材，其靠近第一電極2的一面為凹形的圓柱面。本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一電極2的圓柱體面與第二電極4的凹形圓柱面的間距12為1mm。所述電源6為脈沖電源，其產(chǎn)生電壓施加于第一電極2和第二電極4上使之產(chǎn)生火花放電。用于火花放電的脈沖電源可以是a)旋轉(zhuǎn)脈沖電源發(fā)生器(Rotary ImpulseGenerator)、b)弛豫電源發(fā)生器(Relaxation Generator)、c)脈沖電源發(fā)生器(PulseGenerator)和d)雜化電源發(fā)生器(Hybird Generator)中的任何一種,產(chǎn)生電壓施加于電極原材料之上，使之產(chǎn)生火花放電。所述電源6與第二電極4連接的導(dǎo)線上還裝有固態(tài)開關(guān)7。本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述顆粒收集器10內(nèi)設(shè)有分離納米顆粒的過(guò)濾布，所述顆粒收集器10后端還連接有輔助引起氣體流動(dòng)的真空泵11。制備方法實(shí)施例1:
所用電極材料為娃棒，第一電極2娃棒的直徑為2.84cm,長(zhǎng)度為10.0cm ;第二電極4為具有一面為凹形圓柱面的矩形，如圖2所示,其寬度為2.84cm,高度為5cm,長(zhǎng)度為9cm。第一電極2在所連接旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘；在每一次火花放電之后，步進(jìn)馬達(dá)5移動(dòng)第二電極4，使之與第一電極2接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極4后退至所設(shè)定的電極間距12，設(shè)為1mm，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。

由進(jìn)氣口引入已氣化IS氣和三燒基磷酸酯的混合氣體，IS氣壓力為20Psi ;同時(shí)打開閥門9,啟動(dòng)真空泵11,保持腔體I內(nèi)壓力為IOOmTorr;啟動(dòng)Hansvedt H-Pulse 1506型脈沖電源。脈沖頻率設(shè)為200Hz，脈沖間斷時(shí)間(Reverse Time)設(shè)為5微秒，電源功率設(shè)為5kW?？梢杂^察到在第一電極2、第二電極4之間產(chǎn)生連續(xù)的火花放電現(xiàn)象，并有顆粒產(chǎn)生，被顆粒收集器10內(nèi)的過(guò)濾布收集。制備的硅納米顆粒平均尺寸在150nm，含磷量為3.0xlO19原子/立方厘米，產(chǎn)能為800克/小時(shí)。制備方法實(shí)施例2:
所用電極材料為娃棒，第一電極2娃棒的直徑為2.33cm,長(zhǎng)度為10.0cm ;第二電極4為具有一面為凹形圓柱面的矩形，如圖2所示,其寬度為2.33cm,高度為5cm,長(zhǎng)度為9cm。第一電極2在所連接旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘；在每一次火花放電之后，步進(jìn)馬達(dá)5移動(dòng)第二電極4，使之與第一電極2接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極4后退至所設(shè)定的電極間距12，設(shè)為1mm，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。由進(jìn)氣口引入氮?dú)夂土淄榈幕旌蠚怏w，氣體壓力為20Psi ;同時(shí)打開閥門9，啟動(dòng)真空泵11，保持腔體I內(nèi)壓力為IOOmTorr;啟動(dòng)Hansvedt H-Pulse 1506型脈沖電源。脈沖頻率設(shè)為200Hz，脈沖間斷時(shí)間(Reverse Time)設(shè)為5微秒，電源功率設(shè)為5kW?？梢杂^察到在第一電極2、第二電極4之間產(chǎn)生連續(xù)的火花放電現(xiàn)象，并有顆粒產(chǎn)生，被顆粒收集器10內(nèi)的過(guò)濾布收集。制備的硅納米顆粒平均尺寸在50nm，含磷量為4.5xl020原子/立方厘米，產(chǎn)能為710克/小時(shí)。制備方法實(shí)施例3:
所用電極材料為娃棒，第一電極2娃棒的直徑為2.60cm,長(zhǎng)度為10.0cm ;第二電極4為具有一面為凹形圓柱面的矩形，如圖2所示,其寬度為2.60cm,高度為5cm,長(zhǎng)度為9cm。第一電極2在所連接旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘；在每一次火花放電之后，步進(jìn)馬達(dá)5移動(dòng)第二電極4，使之與第一電極2接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極4后退至所設(shè)定的電極間距12，設(shè)為1mm，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。由進(jìn)氣口引入已氣化的三氯氧磷和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氣體壓力為19Psi ;同時(shí)打開閥門9,啟動(dòng)真空泵11,保持腔體I內(nèi)壓力為IOOmTorr;啟動(dòng)Hansvedt H-Pulse 1506型脈沖電源。脈沖頻率設(shè)為200Hz，脈沖間斷時(shí)間(Reverse Time)設(shè)為5微秒，電源功率設(shè)為5kW?？梢杂^察到在第一電極2、第二電極4之間產(chǎn)生連續(xù)的火花放電現(xiàn)象，并有顆粒產(chǎn)生，被顆粒收集器10內(nèi)的過(guò)濾布收集。制備的硅納米顆粒平均尺寸在lOOnm，含磷量為1.1xlO20原子/立方厘米，產(chǎn)能為750克/小時(shí)。制備方法實(shí)施例4:
所用電極材料為娃棒，第一電極2娃棒的直徑為2.50cm,長(zhǎng)度為10.0cm ;第二電極4為具有一面為凹形圓柱面的矩形，如圖2所示,其寬度為2.50cm,高度為5cm,長(zhǎng)度為9cm。第一電極2在所連接旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘；在每一次火花放電之后，步進(jìn)馬達(dá)5移動(dòng)第二 電極4，使之與第一電極2接觸短路，之后再移動(dòng)第二電極4后退至所設(shè)定的電極間距12，設(shè)為1mm，進(jìn)行下一個(gè)火花放電。由進(jìn)氣口引入已氣化的三溴氧磷和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氣體壓力為20Psi ;同時(shí)打開閥門9,啟動(dòng)真空泵11,保持腔體I內(nèi)壓力為IOOmTorr;啟動(dòng)Hansvedt H-Pulse 1506型脈沖電源。脈沖頻率設(shè)為200Hz，脈沖間斷時(shí)間(Reverse Time)設(shè)為5微秒，電源功率設(shè)為5kW?？梢杂^察到在第一電極2、第二電極4之間產(chǎn)生連續(xù)的火花放電現(xiàn)象，并有顆粒產(chǎn)生，被顆粒收集器10內(nèi)的過(guò)濾布收集。制備的硅納米顆粒平均尺寸在75nm，含磷量為3.3xl020原子/立方厘米，產(chǎn)能為850克/小時(shí)。需要指出的是，以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明之任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)之范疇。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)制備磷摻雜納米硅材料的裝置，其特征在于，包括容納火花放電的腔體，所述腔體一端連通供介電材料進(jìn)入的管道，另一端由閥門連通有顆粒收集器，顆粒收集器里設(shè)有過(guò)濾布；還包括置于腔體中的第一電極、第二電極以及與第一電極、第二電極導(dǎo)通的脈沖電源；所述第一電極連接有使第一電極旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，所述第二電極連接有使第二電極前后移動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)；所訴第一電極為所需制備的納米材料的塊材，形狀為圓柱體；所述第二電極為所需制備的納米材料的塊材，其靠近第一電極的一面為凹形的圓柱面。
2.利用如權(quán)利要求1所述裝置制備磷摻雜納米硅材料的方法，其特征在于，使用硅作為第一電極和第二電極，引進(jìn)介電材料進(jìn)入腔體中，在所述脈沖電源施加電壓的作用下第一電極和第二電極產(chǎn)生火花放電，使電極原材料娃熔化、氣化，噴射至介電材料中冷卻形成硅納米顆粒，并隨后由顆粒收集器分離、收集；所述介電材料為含磷物質(zhì)的液體或者氣體；所述含磷物質(zhì)參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程，所述制得的硅納米顆粒里含磷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一電極在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使第一電極的圓柱體面均能參與火花放電過(guò)程；所述第二電極在步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下保持與第一電極的間距，從而控制形成的硅納米顆粒的大小并提高硅納米顆粒尺寸分布的均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述介電材料為惰性氣體和含磷活性氣體的混合氣體，所述惰 性氣體用于引發(fā)并保持電火花，防止硅粒被空氣氧化；所述含磷活性氣體參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述含磷活性氣體為磷烷(PH3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述介電材料為含磷液體，所述含磷液體參與硅納米顆粒成核和生長(zhǎng)過(guò)程；在制備硅納米顆粒過(guò)程中，關(guān)閉連通腔體與顆粒收集器的閥門，待硅納米顆粒制備過(guò)程完成、液體揮發(fā)后，打開閥門，再引進(jìn)惰性氣體進(jìn)入腔體帶動(dòng)硅納米顆粒進(jìn)入顆粒收集器進(jìn)行分離、收集。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述含磷液體為三氯氧磷(Cl3P=0)、三溴氧磷(Br3P=0)、三烷基磷酸酯((RO)3P=0)、二烷基磷酰氯((RO)2POCl)、亞磷酸三烷基酯(P(OR) 3)、氯亞磷酸二烷基酯(ClP (OR) 2)、三烷基氧膦(R3P=O)中一種或者多種含磷液體的混合液。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述制得的硅納米顆粒的直徑在5納米至5微米之間，或在10納米至I微米之間，或在50納米至500納米之間，或在100納米至200納米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述制得的硅納米顆粒的含磷量在.1.0xlO16原子/立方厘米至5.0xlO21原子/立方厘米之間，或在1.0xlO17原子/立方厘米至1.0xlO21原子/立方厘米之間，或在1.0xIO18原子/立方厘米至1.0xlO2ci原子/立方厘米之間，或在1.0xlO19原子/立方厘米至5.0xlO19原子/立方厘米之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷摻雜納米硅材料的制備方法以及裝置，包括將棒狀原材料作為電極材料置于火花放電腔體中，在介電氣體或液體材料保護(hù)下，脈沖電源施加電壓于電極原材料上并產(chǎn)生火花，將電極原材料局部熔化、氣化，熔化、氣化的電極原材料噴射至介電氣體或液體中，形成納米顆粒，并隨后由含有過(guò)濾布的顆粒收集裝置分離收集。本發(fā)明的方法和裝置，可以提高電極原材料火花放電的面積，從而提高制備納米顆粒的產(chǎn)能，達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)的要求，還可以控制電極原材料之間的間距，從而控制形成的納米顆粒的大小和提高顆粒尺寸分布的均勻性。
文檔編號(hào)C01B33/02GK103224237SQ20131019469
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月23日
發(fā)明者劉國(guó)鈞, 沈曉東, 唐云俊, 周衛(wèi)衛(wèi) 申請(qǐng)人:蘇州金瑞晨科技有限公司