一种大宽厚比N掺杂SiC纳米带及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN108706588B(45)授权公告日2022.02.22(21)申请号201810717550.3(56)对比文件CN1724(22)申请日2018.07.03466A,2006.01.25CN101311378A,2008.11.26(65)同一申请的已公布的文献号CN106824250A,2017.06.13申请公布号CN108706588ACN102653399A,2012.09.05(43)申请公布日2018.10.26CN102491331A,2012.06.13(73)专利权人宁波工程学院CN103234670A,2013.08.07地址315000浙江省宁波市海曙区翠柏路CN103352253A,2013.10.1689号CN105206484A,2015.12.30CN105161388A,2015.12.16(72)发明人高凤梅李笑笑陈善亮王霖PingHuetal.“.Ultra-longSi3N4杨为佑nanobeltspreparedbynanosilicon,(74)专利代理机构宁波市鄞州盛飞专利代理事nanosilicaandgraphite”.《Materials务所(特殊普通合伙)33243ScienceinSemiconductorProcessing》代理人洪珊珊.2016,第189-195页.(51)Int.Cl.审查员陈鑫C01B32/977(2017.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种大宽厚比N掺杂SiC纳米带及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种N掺杂SiC纳米带及其制备方法，属材料制备技术领域。该N掺杂SiC纳米带的宽度为100‑800nm，厚度为10‑80nm。其制备方法：将有机前驱体预处理后与双氰氨粉末混合并置于石墨坩埚，并将碳纤维布衬底放置在坩埚顶部；然后一起置于气氛烧结炉中，在氩气的保护下先加热至1000‑1040℃保温8‑12分钟，然后升温至1390‑1420℃保温5‑10分钟，接着升温至1490‑1520℃，接着先冷却至1080‑1120℃，再随炉冷却至室温，得N掺杂SiC纳米带。本发明采用原料双氰氨，并采用三阶段加热，实现对SiC纳米带的N掺杂，制得了大宽厚比、低缺陷密度的高质量N掺杂SiC纳米带。CN108706588BCN108706588B权利要求书1/1页1.一种大宽厚比N掺杂SiC纳米带，其特征在于，所述的N掺杂SiC纳米带的宽度为100‑800nm，厚度为10‑80nm；所述大宽厚比N掺杂SiC纳米带的制备方法包括如下步骤：1)将有机前驱体先预处理，然后与双氰氨粉末混合均匀后置于石墨坩埚中，并将碳纤维布衬底放置在坩埚顶部；所述的有机前驱体为聚硅氮烷；预处理后的有机前驱体与双氰氨的质量比为(1.5‑3):1；2)将石墨坩埚及衬底一起置于气氛烧结炉中，在氩气的气氛保护下先加热至1000‑1040℃保温8‑12分钟，然后升温至1390‑1420℃保温5‑10分钟，接着升温至1490‑1520℃，接着先冷却至1080‑1120℃，再随炉冷却至室温，制得N掺杂SiC纳米带。2.根据权利要求1所述的大宽厚比N掺杂SiC纳米带，其特征在于，所述的N掺杂SiC纳米带中N的掺杂量为1‑10at.％。3.根据权利要求1所述的大宽厚比N掺杂SiC纳米带，其特征在于，所述的N掺杂SiC纳米带为n型半导体。4.根据权利要求1所述的大宽厚比N掺杂SiC纳米带，其特征在于，所述的N掺杂SiC纳米带沿[111]方向生长。5.根据权利要求1所述的大宽厚比N掺杂SiC纳米带，其特征在于，有机前驱体预处理包括热交联固化、球磨粉碎。2CN108706588B说明书1/5页一种大宽厚比N掺杂SiC纳米带及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种大宽厚比、低缺陷密度N掺杂SiC纳米带及其制备方法，属材料制备技术领域。背景技术[0002]SiC是第三代宽带隙半导体材料，拥有优异的物理化学性能，在高频、高温、强辐射等恶劣条件下表现出很好的稳定性。目前关于SiC在发光、场效应晶体管以及力电转换等传感器方面的研究引起了广泛的关注。[0003]作为宽带隙半导体，SiC可以通过掺杂不同元素来改善其材料的禁带宽度、电子分布等，达到改善其性能的目的。目前，有关P、Al、N、B等元素对SiC材料的掺杂已得到广泛的报道。研究表明，Al元素使SiC纳米线的光致发光谱发生蓝移，N元素的加入促使SiC纳米线场发射阴极的开启电场降低，B元素能够改变本征SiC的迁移率。[0004]B掺杂SiC纳米线低维的纳米结构形貌赋予了其独特的力学、电学、光学等物理化学性能，然而其纳米线的结构形貌在材料性能