CN101643196A - 纳米线、纳米线的生产方法及电子装置 - Google Patents

纳米线、纳米线的生产方法及电子装置 Download PDF

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Abstract

这里公开了纳米线、纳米线的生产方法及电子装置。所述纳米线包含富硅氧化物。所述纳米线表现出优良的导电性质和光学特性，因此所述纳米线有效地应用在包括例如太阳能电池、传感器、光电探测器、发光二极管、激光二极管、EL装置、PL装置、CL装置、FET、CTF、表面等离子波导、MOS电容器等的各种应用中。

Description

纳米线、纳米线的生产方法及电子装置
本申请要求于2008年8月5日提交的第10-2008-0076325号韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种包含富硅氧化物的纳米线(nanowire)、纳米线的生产方法及电子装置。更具体地说，这里公开的是一种具有良好的导电性质和光学特性的纳米线。所述纳米线包含富硅氧化物。这里还公开了一种易于生产所述纳米线的方法。
背景技术
纳米线是一种具有线性形状的材料。通常，纳米线的直径为纳米级，长度为几百纳米、微米或毫米，并且具有取决于其直径和/或长度的不同的物理性质。直径在纳米范围内的纳米线表现出量子限制(quantum-limited)的电学和/或光学特性。这些特性与大块(bulk)形式的相同材料的特性明显不同。结果，作为能够在电子装置中被用于各种应用的先进技术材料以及作为光学元件，纳米线受到了相当多关注。近来，作为克服在几十纳米长度范围内的工艺设备设计中的局限性的替代方法，能够在当前的硅半导体技术中应用的硅纳米线已经引起越来越多的兴趣和关注。
因此，需要一种具有改善的电学和/或光学特性的新型纳米线，此外，需要一种用于大规模生产所述纳米线的简单方法。
发明内容
这里公开了涉及一种具有良好的导电性质和光学特性的纳米线的实施例，所述纳米线包含富硅氧化物。
这里还公开了提供一种用于容易地根据在基底上的位置形成具有不同结构的纳米线的方法的实施例。
这里还公开了一种为一种电子装置提供的实施例，所述电子装置包括所述纳米线；所述纳米线通过所公开的方法制造；所述纳米线显示出优良的感光性和导电性。
根据本公开的另一实施例，提供一种用于生产包含富硅氧化物的纳米线的方法，所述方法包括以下步骤：用金属催化剂涂覆硅基底；制备室；将气体引入到室中；加热所述室，使得纳米线源从硅基底扩散或蒸发，以形成纳米线。
根据本公开的又一实施例，提供一种电子装置，所述电子装置包括如上所述的包含富硅氧化物的纳米线；所述电子装置是太阳能电池、传感器、光电探测器、发光二极管、激光二极管、电致发光(EL)装置、光致发光(PL)装置、阴极发光(CL)装置、场效应晶体管(FET)、电荷捕获闪速存储器(CTF)、表面等离子波导和金属氧化物半导体(MOS)电容器等。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更清楚，在附图中：
图1A至图1H是示出纳米线的示例性实施例的示意性透视图；
图2A和图2B是示出用于生产纳米线的设备的示例性实施例的示意性剖视图；
图3A至图3C是示出根据制备示例1形成的第一种纳米线的示例性实施例的透射电子显微镜(TEM)照片；
图4A是示出对根据本公开中的制备示例1形成的第一种纳米线的电子能量损失谱(EELS)分析的结果的曲线图；
图4B是示出对根据本公开中的制备示例1形成的第一种纳米线的能量色散谱(EDS)分析的结果的曲线图；
图5是示出根据本公开中的制备示例1形成的第二种纳米线的TEM照片；
图6A和图6B是示出根据本公开中的制备示例1形成的第二种纳米线的TEM照片；
图6C是示出根据本公开中的制备示例1形成的第二种纳米线的EELS分析结果的曲线图；
图7是示出根据本发明的制备示例2形成的纳米线的示例性实施例的TEM照片。
具体实施方式
现在，在下文中将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应理解为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。相同的标号始终表示相同的元件。
应该理解的是，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以在它们之间存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在这里可使用相对术语，例如“下面的”或“底部的”以及“上面的”或“顶部的”等，来描述在图中所示的一个元件与其它元件的关系。应该理解的是，相对术语意图包含除了在附图中描述的方位之外的装置的不同方位。例如，如果在一幅附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件“下”侧的元件随后将被定位为“在”其它元件“上”侧。因此，根据附图的特定方位，示例性术语“下”可包括“下”和“上”两种方位。相似地，如果在附图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件“上方”。因而，示例性术语“在...下方”或“在...之下”可包括“在...上方”和“在...下方”两种方位。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(例如在通用的字典中定义的那些术语)应该被解释为具有与本公开和相关领域的上下文中它们的意思一致的意思，而不将理想地或者过于正式地解释它们的意思。
在此参照作为本发明的理想实施例的示意图的剖视图来描述本发明的示例性实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应该被理解为局限于在此示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙的或非线性的特征。另外，示出的尖锐的角可以被倒圆。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的，它们的形状并不意图示出区域的精确形状，也不意图限制本发明的范围。
如上所述，根据本公开的实施例的具有优良的导电性质和光学特性的纳米线在各种应用(例如，太阳能电池、传感器、光电探测器、发光二极管、激光二极管、EL装置、PL装置、CL装置、FET、CTF、表面等离子波导(surfaceplasmon waveguide)、MOS电容器等)中被有效地使用。
现在将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
根据一个示例性实施例，纳米线包含富硅氧化物。富硅氧化物以SiOx(0＜x＜2)的形式存在，并且包含过量的硅。当纳米线包含具有高硅含量的富硅氧化物时，纳米线可表现出比其它对比的大块二氧化硅纳米线(silicananowire)更好的导电性质和光学特性，从而克服限制在各种商业应用中使用二氧化硅纳米线或硅纳米线的技术局限性。
图1A至图1H是示出根据该公开的示例性实施例的纳米线的示例性示意透视图。参照图1A，根据一个示例性实施例的纳米线100是线性形状的，并且只包含富硅氧化物。参照图1B，根据另一示例性实施例的纳米线包含芯部分1和壳部分2，其中，芯部分1包含晶体的富硅氧化物或非晶的富硅氧化物，而壳部分2包含二氧化硅。在这种情况下，在形成纳米线的过程中，可通过用氧来氧化硅，从而生成包含在壳部分2中的二氧化硅。
如图1C所示，根据另一示例性实施例的纳米线可具有这样的结构，其中，在包含富硅氧化物的纳米线中，金属纳米点3沿特定方向排列。在一个实施例中，纳米点3沿与纳米线的长度平行的方向排列。纳米点通常沿纳米线的纵轴方向排列。
如图1D所示，根据另一示例性实施例的纳米线包括芯部分1和壳部分2，其中，芯部分1包括沿特定方向排列的金属纳米点3。包括沿特定方向在纳米线中心排列的纳米点阵列的纳米线可以有利于应用在电子装置和/或光学装置的制造中。这样，纳米线的芯部分1的功能为与金属纳米点工作地连通并物理地连通。
金属纳米点3可包含能够用作使纳米线生长的催化剂的金属。在一个实施例中，用作催化剂的金属是从由金(Au)、镍(Ni)、铁(Fe)、银(Ag)、铝(Al)、钯(Pd)等以及它们的混合物组成的组中选出的至少一种。
这里，在纳米线中沿特定方向排列的金属纳米点的直径可以等于或小于纳米线的直径，而不受任何特殊限制。金属纳米点可以以大约10纳米(nm)至大约1微米(μm)的期望间距来排列。
根据本公开的另一示例性实施例，如图1E所示，纳米线可以在包含富硅氧化物的纳米线100中包括硅点4。
此外，如图1F所示，根据另一示例性实施例的纳米线可包括芯部分1和壳部分2，其中，壳部分2可包括分散在其中的硅点4。
如图1G所示，根据另一示例性实施例的包含富硅氧化物的纳米线100可包括在纳米线100中沿特定方向排列的金属纳米点3，并且还可包括在纳米线100中的硅点4。
如图1H所示，根据另一示例性实施例的纳米线100可包括芯部分1和壳部分2，其中，芯部分1具有金属纳米点阵列，而壳部分2包括分散在其中的硅点4。
与其它对比的市场上可买到的现有的体硅相比，这种硅点4可用于改善光学特性，因此，这种硅点4被有效地应用于发光装置、光接收装置和/或存储装置。例如，将包含富硅氧化物的纳米线加热到至少1000℃的高温和/或用激光照射所述纳米线会允许过量的硅形成硅核(silicon nucleus)并产生平均粒度为若干纳米的硅量子点。对于图1F和图1H中示出的纳米线，由于芯部分1中的富硅氧化物中包含的过量的硅，所以在壳部分2中产生硅点4。这种硅点可表现出通常在传统的体硅中不能获得的光学特征，因此发射和/或吸收可见光谱中的光。
其它示例性实施例提出了一种用于生产具有上述结构的包含富硅氧化物的纳米线的方法。
根据本公开的一个示例性实施例，一种用于生产纳米线的方法包括用金属催化剂涂覆硅基底。然后，在与金属催化剂的暴露的表面相对的位置处设置盖子。盖子与硅基底(涂覆有金属催化剂)的组合称作室(chamber)。形成室之后，气体被引入到室中。可在炉中执行将气体引入到室中的步骤。然后，在炉中加热所述室。在炉中存在的气体促进纳米线源通过基底的扩散或蒸发，并促进纳米线的生产。
在纳米线的生产过程中，可在硅基底下方放置基座(susceptor)。换言之，基座可设置在硅基底的与金属催化剂接触的表面相对的表面上。
可通过气-液-固(VLS)工艺、固-液-固(SLS)工艺或它们的组合来举例说明纳米线生长工艺。
更具体地说，VLS工艺包括以下步骤：用金属催化剂(例如Au、Co、Ni等)涂覆硅基底；将涂覆过的基底放置在高温炉中；将外部硅源(例如，硅烷(SiH4))以气相形式引入到炉室中，使得蒸气状态(vapor phase)的硅基成分凝聚在(熔融状态的)催化剂的表面上并在该表面上形成晶体，所述晶体随后生长为硅纳米线。
另一方面，SLS工艺的特征在于：从固态基底(即，涂覆有金属催化剂的硅基底)扩散的硅凝聚在熔融状态的催化剂的表面并在该表面上形成晶体，所述晶体随后生长为硅纳米线，而不需要添加可选的蒸气状态的硅。
上面公开的示例性实施例基本上适合SLS工艺和/或VLS工艺，以形成纳米线，通过下面的描述将更加清楚地理解它们的每个操作。
(a)用金属催化剂涂覆硅基底
参照图2A，根据本公开的一个示例性实施例的生产纳米线的工艺包括将金属催化剂(例如，Au催化剂的层)涂覆到硅基底10上，以形成涂覆层20。为了去除异物或杂质，可在根据任何传统的方法沉积金属催化剂之前清洗基底10。
只要通常的基底可作为用于生长纳米线的线源，则硅基底10就可包括它们。更具体地说，基底可包括硅基底。在一个实施例中，可使用涂覆有硅的玻璃基底或塑料基底来代替硅基底。
只要通常的金属催化剂能够使线生长，则涂覆到硅基底上的金属催化剂就可包括它们。在一个实施例中，金属催化剂是过渡金属。催化剂可包括Au、Ni、Fe、Ag、Al、Pd及它们的混合物，但是不具体局限于此。
这里使用的金属催化剂可被涂覆到基底上，以形成纳米颗粒形式或薄膜形式的涂覆层20。这样的涂覆层的厚度可以不超过大约50nm。
除非与本公开的目的相背，否则可以使用任何用金属催化剂涂覆基底的方法。这可包括这样的工艺，例如，化学气相沉积(CVD)、溅射、电子束蒸发、真空气相沉积、旋涂、浸渍等。在示例性实施例中，对于利用任何公知的催化剂涂覆基底的目可执行旋涂或浸渍。
根据另一示例性实施例的纳米线具有基于金属催化剂的直径的不同直径。因此，调节金属催化剂的直径控制纳米线的直径。
(b)制备室
接着，制备室。所述室可包括具有足够生长纳米线的尺寸的普通室。硅基底位于该室中。然后，将气体(例如，Ar和氧气)引入到室中以促进纳米线的生长。将在下面的部分(c)中给出对纳米线的生长的详细描述。
参照图2A，通过在上面的操作(a)中描述的涂覆有金属催化剂的硅基底10上设置盖子30来制备室。盖子设置在与金属催化剂被暴露的表面相对的位置处。盖子30和基底10之间存在大约10μm至大约100μm的间隙，然而本公开的实施例不具体地局限于此。可使用诸如石英、碳化硅(SiC)等耐火材料来制造盖子30，然而本公开的实施例不具体地局限于此。
如图2B所示，室作为用于使纳米线生长的反应炉。因此，在一个实施例中，从操作(a)获得的涂覆过的硅基底10与基座60结合使用，以形成室。如上所述，涂覆过的硅基底10和基座60之间可具有大约10μm至大约100μm的缝隙，从而形成室。
(c)利用在加热过程中从硅基底扩散或蒸发的纳米线源形成纳米线
根据本公开的实施例，利用从基底扩散或蒸发的纳米线源来形成纳米线，而不需要添加可选的蒸气状态的纳米线源。
当在室中形成纳米线时，可以将氧气(oxygen)以期望的量与从氩气(Ar)、氮气(N2)、氦气(He)、氢气(H2)及它们的任意混合物中选择的至少一种气体一起引入，使得室内部的氧气分压为大约2×10-1托(torr)至大约2×10-6托，或者为大约2×10-2托至大约2×10-6托。在这种情况下，这些少量的氧气起着在室中使纳米线生长的作用。如上所述，纳米线包含富硅氧化物。换言之，将足以达到大约2×10-1托至大约2×10-6托的内部氧气分压的期望量的氧气引入到室中使得具有SiOx(其中，0＜x＜2)组成的纳米线的生长，从而生产包含富硅氧化物的纳米线。如果将被引入的氧气的量超过期望水平，因此使内部氧气分压增加到大于大约2×10-1托，则会获得二氧化硅(SiO2)纳米线。另一方面，当将被引入的氧气的量少于期望水平，因此使内部氧气分压减小到小于大约2×10-6托，则会形成硅(Si)纳米线。
对于在图2A和图2B中示出的室中纳米线的形成，在硅基底10上形成金属催化剂涂覆层20，然后用盖子30覆盖涂覆过的基底(图2A)，或者相反，将具有涂覆层的基底朝基座60反过来设置(图2B)，以形成室。将气体引入室中的同时加热室会促进纳米线源从基底的扩散或蒸发，从而形成作为最终产品的纳米线。
用于在室中生产纳米线的气体不被具体地限定，但可包括Ar、N2、He、H2及它们的任意混合物。另外，将被引入的气体的流速可以是大约0.001至大约10标准升每分钟(slm)，然而当使用不同工艺时，这些值可以改变。
将气体引入到室中同时加热室的步骤可以这样执行，即，在压力为大约10托至760托下，在温度为大约400℃至大约1300℃或大约800℃至大约1200℃下，加热几分钟至几小时。然而，例如工艺压力、加热温度和/或加热时间的条件可取决于使纳米线生长所应用的不同工艺，因此可改变所指定的条件。
此外，将气体引入室中同时加热室会使硅基底上的催化剂涂覆层的金属成分在使纳米线生长的过程中混入纳米线中。
不受理论限制，纳米线的生长可基于这样的构思，即，最初与液相的金属催化剂共存的硅和包含在催化剂中的金属成分一起沉淀。例如，施加电场和/或机械力可调节金属纳米点之间的间隙和/或调整纳米线中的富硅氧化物的含量，因此生产具有不同的物理(或机械)性质的纳米线。
如上所述，在使纳米线生长的过程中产生包含在纳米线中的金属纳米点。因此，纳米点的数量取决于涂覆到最初的硅基底上的金属催化剂的量。
对于在室中形成的纳米线，在硅基底的周围形成了与在硅基底的中心部分形成的纳米线种类不同的纳米线(具有不同的物理性质)。更具体地说，在硅基底的周围附近形成了第一种纳米线，而在基底的内侧形成第二种纳米线。如从图2A和图2B中可见的，第二种纳米线被第一种纳米线包围。
现在将更详细地描述生产纳米线的工艺。参照图2A和图2B，第一种纳米线40利用从固态基底扩散的硅原子作为纳米线源，通过SLS工艺形成在硅基底的周围(位置P1)附近。每个形成的纳米线40由芯部分和壳部分组成，其中，芯部分可包含晶体的富硅氧化物或非晶的富硅氧化物，而壳部分可包含二氧化硅。
取代直接引入外部纳米线源，例如，从硅基底蒸发的蒸气状态硅作为纳米线源，第二种纳米线50可通过类似VLS的工艺形成在基底内侧，具体地说，形成在基底的被第一种纳米线40包围的内部区域(位置P2)处。换言之，虽然VLS工艺需要引入外部蒸气状态纳米线源，但是该工艺的特征在于：首先在硅基底中形成由第一种纳米线围绕的区域；在加热基底以提高基底的内部温度的同时从基底产生硅蒸气；用硅蒸气填充基底的内部空间；利用从处理过的基底蒸发的蒸气状态硅作为纳米线源，因此导致第二种纳米线的生长。这里可将上面公开的工艺定义为“类似气-液-固(VLS)工艺”。
上面描述的第二种纳米线可包括沿特定方向在其中排列的金属纳米点。
从基底蒸发的纳米线源取决于基底的表面面积。即，随着表面面积增加，蒸发的纳米线源的量增加，同时促进纳米线的形成。
改变加热温度和/或加热时间可控制将要生长的纳米线的长度。另外，自然冷却或在例如氮气的气流(流速为若干标准立方厘米(sccm)至若干升)下冷却以将基底的温度降低至大约700℃，可终止纳米线的生长。
此外，可执行另外的氧化工艺以控制纳米线的宽度。更具体地说，在形成纳米线之后可执行氧化工艺，以加速在纳米线的外表面的氧化硅(siliconoxide)层的形成，从而控制纳米线的厚度。
(d)在形成的纳米线上产生硅点
根据本公开的其它实施例，在操作(c)之后加热所形成的纳米线或用激光照射所形成的纳米线可形成硅点。可在大约800℃至大约1300℃下执行加热工艺大约10分钟至大约1500分钟，然而，该加热工艺取决于不同的工艺条件。
如上面公开的，高温加热和/或用激光照射包含富硅氧化物的纳米线可形成由过量的硅产生的硅核，从而产生大小为若干纳米的硅点。这种硅点可分布在整个纳米线中。
本公开的其它示例性实施例在于一种具有上述包含富硅氧化物的纳米线的电子装置。该电子装置表现出良好的感光性和导电性，因此，该电子装置可用于包括例如太阳能电池、传感器、光电探测器、发光二极管、激光二极管、EL装置、PL装置、CL装置、FET、CTF、表面等离子体波导和/或MOS电容器的各种应用中。
在下文中，将参照下面的示例更详细地解释所公开的实施例。然而，给出这些示例是出于示意性的目的，而不意图限制本公开。
示例
制备示例1：形成纳米线
图2A是示出根据本公开的示例性实施例的生产纳米线的设备的示意性剖视图。参照该图，将对生产纳米线的工艺给出详细描述。
通过有机清洗并通过使用氟酸去除涂覆在硅基底10上的自然氧化膜，然后，用金纳米颗粒(由Nippon Paint Co.Ltd.制造)旋涂处理过的基底至30nm的厚度。然后，具有由金属催化剂制成的涂覆层20的基底被放置在基座上，或用盖子30覆盖基底以形成室。金属催化剂包含金纳米颗粒。室保持真空然后被加热到1000℃，同时以70sccm引入Ar气以达到500托的工艺压力，因此在硅基底10的周围侧(P1)附近形成第一种纳米线40。
在达到1000℃的工艺温度之后，该温度被保持30分钟。从硅基底蒸发的硅气体在硅基底10中(即，硅基底的被第一种纳米线40包围的内部区域(P2)处)被用作纳米线源，以使在其中具有金属纳米点的第二种纳米线50生长。然后，纳米线在环境条件下被缓慢冷却至大约700℃的温度，以终止纳米线的生长。
图3A至图3C是示出根据本公开的制备示例1形成的第一种纳米线的TEM照片。更具体地说，图3A是示出在图2A中指出的P1处生长的第一种纳米线的照片。可以观察到纳米线具有芯/壳结构，并且所形成的芯部分是晶体而壳部分具有非晶相。参照图3B，芯部分具有清晰的晶格。如图3C所示，从原子TEM图像中观察到一些例如晶体形式的孪晶的缺陷。
图4A和图4B是示出根据本公开的制备示例1形成的第一种纳米线的电子能量损失谱(EELS)和能量色散谱(EDS)分析的结果的曲线图。参照图4A，在对应于第一种纳米线的芯部分的曲线A1和对应于第一种纳米线的壳部分的曲线A2之间观察到差别。因此，可以相信，虽然芯部分和壳部分由相同的成分制成，但是芯部分和壳部分具有不同的组成或相(phase)。
参照图4B，曲线A1表示Si与氧含量的比(％)，即，Si∶O＝47∶53，而曲线A2表示Si∶O＝33∶67，意思是曲线A1和曲线A2两者在硅和氧的含量方面具有不同的组成。因此，可证明芯部分包含富硅氧化物，而壳部分包含二氧化硅。
图5是示出在图2A中示出的P2处生长的一条第二种纳米线的TEM照片，所述纳米线包含富硅氧化物并具有在其中沿特定方向排列的金属(Au)纳米点的结构。
图6A和图6B是示出在图2A中示出的P2处生长的另一条第二种纳米线的TEM照片。如图6A中可见，纳米线具有芯部分和壳部分，以及在芯部分中沿特定方向排列的Au纳米点。Au纳米点沿纳米线的纵轴方向排列。
图6B是图6A中的高亮区域Q的放大照片，参照图6B，清晰地观察到纳米线包括与Au纳米点接触的芯部分Q1和围绕Au纳米点的壳部分Q2。通过EELS分析来确定芯部分和壳部分的构成成分，如图6C所示。曲线Si-L1或曲线Si-L2，3表示由于硅的原子轨道差异而产生的峰的位置。由此，可证明与Au纳米点接触的芯部分Q1包含晶体的富硅氧化物，而壳部分Q2包含二氧化硅。
另外，在图2A中的基底的中心部分(由位置P3表示)，纳米线不生长至任何显著长度。通常，在位置P3，纳米线生长至小于1μm的长度。
因此，应注意的是，在基底的不同位置上生长具有不同形状的纳米线。换言之，纳米线的形状和种类与位置相关。
制备示例2：形成纳米线
将由制备示例1获得的纳米线在1100℃下加热360分钟，以获得完成的纳米线。在图7的TEM照片中示出了获得的纳米线，其中，可在纳米线内部观察到硅点。
已经参照前述示例性实施例详细地描述了公开的实施例。然而，提出这些实施例仅仅是为了示意性的目的，本领域技术人员应该理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，能够进行各种修改和改变。因此，寻求保护的主题的范围仅由权利要求来限定。

Claims (20)

1、一种纳米线，所述纳米线包含：
富硅氧化物。
2、如权利要求1所述的纳米线，其中，所述纳米线包括芯部分和壳部分；芯部分包含晶体的富硅氧化物或非晶的富硅氧化物，而壳部分包含二氧化硅。
3、如权利要求1所述的纳米线，其中，所述纳米线包含金属纳米点；金属纳米点沿与纳米线的纵轴平行的方向排列。
4、如权利要求2所述的纳米线，其中，纳米线中的芯部分包含金属纳米点；金属纳米点沿与纳米线的纵轴平行的方向排列。
5、如权利要求1所述的纳米线，其中，所述纳米线包含硅点。
6、如权利要求2所述的纳米线，其中，纳米线的壳部分包含硅点。
7、如权利要求3所述的纳米线，其中，金属纳米点包含从由Au、Ni、Fe、Ag、Al、Pd及它们的混合物组成的组中选择的至少一种金属。
8、一种生产包含富硅氧化物的纳米线的方法，该方法包括以下步骤：
用金属催化剂涂覆硅基底；
在硅基底上制备室；
将气体引入到所述室中；
加热所述室，使得纳米线源从硅基底扩散或蒸发以形成纳米线。
9、如权利要求8所述的方法，其中，通过将涂覆过的硅基底设置在基座上或在基底上覆盖盖子来执行制备室的操作。
10、如权利要求8所述的方法，其中，通过朝向基座装载涂覆过的硅基底来执行制备室的操作；所述基座被设置为与金属催化剂的暴露表面相对。
11、如权利要求8所述的方法，其中，包含在硅基底上的催化剂涂覆层中的金属成分在使纳米线生长的过程中混入到纳米线中。
12、如权利要求8所述的方法，其中，在400℃至1300℃下并且在10托至760托的压力下执行加热步骤。
13、如权利要求8所述的方法，还包括加热或用激光照射形成的纳米线以在纳米线中产生硅点的操作。
14、如权利要求13所述的方法，其中，在800℃至1300℃下执行加热10分钟至1500分钟。
15、如权利要求8所述的方法，其中，金属催化剂从由Au、Ni、Fe、Ag、Al、Pd及它们的混合物组成的组中选择，并且金属催化剂以纳米颗粒或薄膜的形式涂覆到所述基底。
16、如权利要求8所述的方法，其中，通过将氧气以期望的量与从Ar、N2、He、H2及它们的任意混合物选择的至少一种气体一起引入，使得室具有2×10-1托至2×10-6托的内部氧气分压，从而执行将气体引入到室中的步骤。
17、如权利要求8所述的方法，其中，通过以0.001标准升每分钟至10标准升每分钟的量来引入从Ar、N2、He、H2及任何它们任意的混合物中选择的至少一种气体，从而执行将气体引入到室中的步骤。
18、如权利要求8所述的方法，其中，在硅基底的周围附近形成第一种纳米线；通过从硅基底蒸发的蒸气状态硅作为纳米线源在被第一种纳米线围绕的基底上形成第二种纳米线。
19、一种具有权利要求1的包含富硅氧化物的纳米线的电子装置。
20、如权利要求20所述的电子装置，其中，所述电子装置从由太阳能电池、传感器、光电探测器、发光二极管、激光二极管、电致发光装置、光致发光装置、阴极发光装置、场效应晶体管、电荷捕获闪速存储器、表面等离子波导和MOS电容器组成的组中选择。
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