CN103097292A - 硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法 - Google Patents
硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103097292A CN103097292A CN2011800431609A CN201180043160A CN103097292A CN 103097292 A CN103097292 A CN 103097292A CN 2011800431609 A CN2011800431609 A CN 2011800431609A CN 201180043160 A CN201180043160 A CN 201180043160A CN 103097292 A CN103097292 A CN 103097292A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- particle
- grain
- particle diameter
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B44—DECORATIVE ARTS
- B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
- B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
- B44C1/22—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
- B44C1/227—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
- C01B33/023—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
- C01B33/025—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material with carbon or a solid carbonaceous material, i.e. carbo-thermal process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/037—Purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明的目的和课题在于,提供一种能够有效地制造粒径均一的硅微粒的硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法。并且,本发明的特征在于,通过在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒、用具有比所述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在所述蚀刻溶液中的所述硅颗粒,从而控制粒径、并且制造比所述硅颗粒的粒径更小的硅微粒。
Description
技术领域
本发明涉及硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法。
背景技术
目前,作为简易的硅微粒的制造方法,已知利用由氧化硅(SiOx,x=1或2)包覆的硅颗粒形成的复合粉体制造硅微粒的方法(例如,参照专利文献1)。复合粉体通过将包含硅源和碳源的混合物在非活性气氛中焙烧、将由焙烧生成的气体骤冷而得到。将所得的复合粉体浸渍在包含氟化氢以及氧化剂的蚀刻溶液中,蚀刻氧化硅以及硅颗粒。由此,由复合粉体得到硅微粒。通过调整蚀刻时间、蚀刻浓度,可得到所期望的粒径的硅微粒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-112656号公报
发明内容
复合粉体中所含的硅颗粒的粒径多样,由复合粉体得到的硅微粒的粒径分布范围广。通过蚀刻虽然可以使硅微粒的粒径变小,但无法使硅微粒的粒径分布尖锐。因此,粒径有差别的硅微粒偏离了所期望的粒径,从而无法有效地得到粒径均一的硅微粒。
另外,粒径分布每次制造时都不相同。因此,即使发现了可得到多数所期望的粒径的蚀刻条件,下次制造时也不一定是最合适的蚀刻条件。因此,符合粒径最均一的硅颗粒群地进行蚀刻是比较困难的。从这点来看也无法有效地得到粒径均一的硅微粒。
因此,鉴于此种状况,本发明的目的在于,提供一种能够有效地制造粒径均一的硅微粒的硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法。
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果完成了具有以下特征的本发明。本发明的特征的主旨在于,一种硅微粒的制造方法,其具备准备硅颗粒的准备工序和在包含氟化氢的蚀刻溶液中浸渍前述硅颗粒的蚀刻工序,制造比前述硅颗粒的粒径更小的硅微粒,其中,在前述蚀刻工序中,用具有比前述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在前述蚀刻溶液中的前述硅颗粒。
根据本发明的特征,在蚀刻工序中,用具有比硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅颗粒。比硅颗粒的带隙能量更大的能量照射于硅颗粒时,硅颗粒的内部产生电子空穴对。硅颗粒通过电子空穴对被活化,因此促进了硅颗粒蚀刻。
硅颗粒的粒径越小带隙能量越大。因此,带隙能量比照射能量更大的硅颗粒不产生电子空穴对,因此蚀刻的促进受到抑制。
因此,粒径大的硅颗粒由于蚀刻得以促进,蚀刻迅速,变为带隙能量比照射能量更大的粒径时,蚀刻缓慢。由此可得到与以往相比粒径更均一的硅微粒,因此可有效地制造粒径均一的硅微粒。
本发明的其他特征的主旨在于,前述蚀刻溶液包含氟化氢。
本发明的其他特征的主旨在于,前述光为单色光。
本发明的其他特征的主旨在于,前述准备工序具有:在非活性气氛中焙烧包含硅源和碳源的混合物的焙烧工序;和将焙烧前述混合物而生成的气体骤冷,得到氧化硅包覆的复合粉体的骤冷工序;和在溶解前述氧化硅的溶液中浸渍前述复合粉体,得到硅颗粒的溶解工序。
本发明的硅微粒的粒径控制方法的特征的主旨在于,具备在蚀刻溶液中浸渍硅微粒的工序、和用具有比前述硅微粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在前述蚀刻溶液中的前述硅微粒的工序。
附图说明
图1为本实施方式的硅微粒的制造中使用的制造装置1的示意结构图。
图2为用于说明本实施方式的硅微粒的制造方法的流程图。
图3为表示比较例1的粒径分布的图表。
图4为表示比较例2的粒径分布的图表。
图5为表示实施例1的粒径分布的图表。
图6为表示实施例2的粒径分布的图表。
图7为表示实施例3的粒径分布的图表。
图8为表示照射光的能量与硅微粒的粒径的关系的图表。
具体实施方式
参照附图对本发明的硅微粒的制造方法的一个例子进行说明。具体而言,对以下进行说明:(1)制造装置1的示意结构;(2)硅微粒的制造方法;(3)硅微粒的粒径控制方法;(4)其它实施方式;(5)比较评价;(6)作用·效果。
以下附图的记载中,相同或类似的部分给予相同或类似的符号。附图为示意性图,应当注意各尺寸的比率等与实际不同。因此,具体的尺寸等应当参考以下的说明进行判断。当然,附图相互之间也包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。
(1)制造装置1的示意结构
参照图1对用于本实施方式的硅微粒的制造的制造装置1的示意结构进行说明。图1为用于本实施方式的硅微粒的制造的制造装置1的示意结构图。
如图1所示,制造装置1具备加热容器2、载物台8、发热体10a以及发热体10b、绝热材料12、吸引装置20、集尘器22、鼓风机23。加热容器2在容器W中收纳包含硅源和碳源的混合物并形成加热气氛。发热体10a以及发热体10b加热保持加热容器2的载物台8和容器W中收纳的混合物。绝热材料12覆盖加热容器2和发热体10a以及发热体10b。鼓风机23从加热容器2经由吸引管21吸引反应气体。集尘器22收纳复合粉体。吸引装置20具有用于供给气体的供给管24。吸引装置20可以边维持加热容器2内的加热以及非活性气氛边吸引SiO气体。吸引装置20内设计成氩气循环的方式。另外具备根据设定压力自动开闭的电磁阀25。
(2)硅微粒的制造方法
参照图1对本实施方式的硅微粒的制造方法进行说明。图2为用于说明本实施方式的硅微粒的制造方法的流程图。如图2所示,本实施方式的硅微粒的制造方法具备工序S1以及工序S2。
(2.1)准备工序S1
工序S1为准备硅颗粒的准备工序。工序S1具有工序S11至工序S14。
工序S11为由硅源和碳源生成混合物的工序。
作为硅源、即含硅原料,可以并用液状的硅源和固体状的硅源。但是,必须有至少一种选自液状的硅源。
作为液状的硅源,可使用烷氧基硅烷(单-烷氧基硅烷、二-烷氧基硅烷、三-烷氧基硅烷、四-烷氧基硅烷)以及四烷氧基硅烷的聚合物。烷氧基硅烷中,适宜使用四烷氧基硅烷。具体而言,可列举出甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、丙氧基硅烷、丁氧基硅烷等。从处理性的观点来看,优选乙氧基硅烷。作为四烷氧基硅烷的聚合物,可列举出聚合度为2~15左右的低分子量聚合物(低聚物)以及聚合度更高的硅酸聚合物的液状的硅源。
作为能够与这些液状的硅源并用的固体状的硅源,可列举出氧化硅。氧化硅除了SiO以外,可列举出二氧化硅溶胶(含有胶体状超微细二氧化硅的液体、内部包含OH基、烷氧基)、二氧化硅(硅胶、微细二氧化硅、石英粉体)等。
这些硅源中,从同质性、处理性的观点来看,适宜的是四乙氧基硅烷的低聚物以及四乙氧基硅烷的低聚物与微粉体二氧化硅的混合物等。
为了得到高纯度的炭化硅粉末,优选使用高纯度的物质作为硅源。具体而言,优选初期的杂质含量为20ppm以下,进一步优选为5ppm以下。
其中,作为杂质的一例,可列举出Fe、Ni、Cu、Cr、V、W等重金属元素、Li、Na、K等碱金属元素、以及Be、Mg、Ca、B、Al、Ga等碱土或两性金属元素等。
碳源、即含碳原料为使用不含杂质元素的催化剂合成、能够通过加热和/或催化剂或是交联剂聚合或交联从而固化的任意一种或是两种以上的有机化合物构成的单体、低聚物以及聚合物。
作为含碳原料的适宜的具体例子,可列举出使用不含杂质元素的催化剂合成的酚醛树脂、呋喃树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂等固化性树脂。尤其优选残炭率高、操作性优异的甲阶型或酚醛清漆型酚醛树脂。
本实施方式中有用的甲阶型酚醛树脂在不含杂质元素的催化剂(具体而言,氨或有机胺)的存在下,使苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、双酚A等1元或2元的酚类与甲醛、乙醛、苯甲醛等醛类反应而制造。
作为催化剂使用的有机胺可以是伯胺、仲胺和叔胺。作为有机胺,可以使用二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、二甲基单乙醇胺、单甲基二乙醇胺、N-甲基苯胺、吡啶、吗啉等。
使酚类和醛类在氨或有机胺的存在下反应合成甲阶型酚醛树脂的方法,除了使用催化剂的不同以外,可以采用以往公知的方法。
即,相对于1摩尔酚类,加入1~3摩尔的醛类和0.02~0.2摩尔的有机胺或氨,在60~100℃下加热。
另一方面,本实施方式中有用的酚醛清漆型酚醛树脂可以将与上述相同的1元或2元酚类和醛类混合,以不含杂质元素的酸类(具体而言,盐酸、硫酸、对甲苯磺酸或草酸等)作为催化剂使其反应而制造。
酚醛清漆型酚醛树脂的制造也可以采用以往公知的方法。即,相对于1摩尔酚类,加入0.5~0.9摩尔醛类和0.02~0.2摩尔不含杂质元素的无机酸或有机酸,在60~100℃下加热。
工序S11中,在含硅原料和含碳原料混合而得到的原料混合物中,根据需要加入聚合或交联用的催化剂或交联剂,在溶剂中溶解。使其发生聚合或交联反应,生成混合物。将原料混合物在150℃左右加热。由此使混合物干燥。Si/C比优选为0.5~3.0。
工序S12为将工序S11中所得的混合物在非活性气体的气氛中焙烧的工序。将混合物收纳在容器W中。使用发热体10a以及发热体10b,在非活性气体的气氛中加热焙烧,将混合物炭化和硅化。由此产生含碳和硅的气体。具体而言,如以下的式(1)所示生成一氧化硅(SiO)。
SiO2+C→SiO+CO···(1)
非活性气体气氛是指非氧化性气氛。非活性气体例如包括真空、氮气、氦气或氩气。
接着进行工序S13。工序S13为将通过焙烧混合物而生成的气体骤冷,得到包含硅颗粒的复合粉体的工序。使鼓风机23运转。然后经由吸引管21从加热容器2内将生成的气体随着氩气气流抽出。绝热材料12的外部保持为室温,因此生成的气体被骤冷至室温。然后由生成的气体得到氧化硅包覆的复合粉体。具体而言,通过在不足1600℃的温度下冷却,如以下的式(2)所示得到包含硅颗粒的复合粉体。
2SiO→Si+SiO2···(2)
但是,式(2)的反应并没有完全进行,因此复合粉体不止包含Si和SiO2,还包含SiO。即,复合粉体除去杂质以外,由Si和SiOx(x=1或2)形成。
将所得复合粉体集尘在集尘器22中。经由供给管24向加热容器2中送入氩气气流。
接着进行工序S14。工序S14为在溶解氧化硅的溶液中浸渍复合粉体,得到硅颗粒的工序。使集尘的复合粉体浸渍在溶剂中。作为溶剂,例如可列举出甲醇、乙醇。在浸渍有复合粉体的溶剂中加入溶解氧化硅的酸。由此,包覆硅颗粒的氧化硅溶解,得到硅颗粒。作为酸,例如可列举出氟化氢(HF)。
工序S14中,包覆硅颗粒的氧化硅不一定需要全部溶解。硅颗粒也可以部分被氧化硅包覆。
(2.2)蚀刻工序S2
接着进行工序S2。工序S2为在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的蚀刻工序。如图2所示,工序S2具有工序S21和工序S22。
工序S21为在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的工序。将通过工序S1准备的硅颗粒浸渍在蚀刻溶液中。蚀刻溶液只要是可以蚀刻硅微粒的溶液即可。作为蚀刻溶液,例如可列举出氟化氢溶液、热碱溶液。作为碱溶液,例如可列举出氢氧化钾溶液。由于氟化氢溶液可有效地蚀刻硅颗粒,因此优选蚀刻溶液中包含氟化氢。蚀刻溶液中根据需要也可加入氧化剂。作为氧化剂,例如可列举出硝酸(HNO3)和过氧化氢(H2O2)。为了使硅微粒的回收容易,蚀刻溶液中也可混入微极性溶剂(例如2-丙醇)。
工序S22为用具有比硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅颗粒的工序。硅颗粒的带隙能量根据硅颗粒的粒径而不同。因此,需要根据要制造的粒径的硅微粒,适当调整照射的光、蚀刻时间。
硅颗粒的带隙能量可基于以下的式(3)算出。
[数1]
式(3)
E为粒径为R的硅的带隙能量。Eg为块状硅的带隙能量。具体而言,Eg为1.2eV。
根据上述式(3),算出基于工序S1所得的硅颗粒的带隙能量。用具有比算出的硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅颗粒。
也可将所期望的硅微粒的粒径代入上述式(3)的R,算出照射的光所具有的能量。用具有算出的能量的光照射硅颗粒。照射的光具有的能量可通过光的波长来调整。
照射的光优选的是作为仅由单一波长构成的光的单色光。这是因为与由多种波长构成的光相比,易于控制粒径。
通过照射光,蚀刻溶液的温度上升。若温度上升则蚀刻速度变快。为了易于控制粒径,优选抑制由温度引起的蚀刻速度的变化,只通过光照射来得到粒径控制效果。因此,优选一边保持蚀刻溶液的温度一定,一边进行光照射。
若硅颗粒的周围存在的物质(例如溶剂、溶剂周边的气体等)吸收光,则光变得不易接触到硅微粒。因此,优选的是,考虑硅颗粒的周围存在的物质的光吸收特性而调整照射的光所具有的能量。例如,若溶剂为水、溶剂周围的气体为空气,则优选照射具有6.5eV以下的能量(190nm以上的波长)的光。
一边照射光一边使蚀刻进行,在形成所期望的粒径的硅微粒的时刻,将硅微粒从蚀刻溶液中取出。将取出的硅微粒适当干燥。由此得到硅微粒。
此外,根据蚀刻,也可以用不饱和烃基取代加成在硅微粒的表面的氢原子。
(3)硅微粒的粒径控制方法
对本实施方式的硅微粒的粒径控制方法进行说明。其中,本实施方式的硅微粒的粒径控制方法为与上述硅微粒的制造方法中的蚀刻工序S2相同的工序。
首先,准备要控制粒径的硅微粒。此处所述的硅微粒不仅包括与通过上述制造方法制造的硅微粒有同样粒径的硅微粒,而且包括各种粒径的硅微粒。因此,例如上述硅微粒的制造方法中的硅颗粒也包含在硅微粒中。
接着,将准备的硅微粒浸渍在蚀刻溶液中。蚀刻溶液可以使用上述蚀刻溶液。
用具有比硅微粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅微粒。硅微粒的带隙能量可基于上述式(3)算出。用具有比算出的带隙能量更大的能量的光进行照射。光所具有的能量也可基于上述式(3)算出。具体而言,也可将所期望的硅微粒的粒径代入上述式(3)的R,算出光所具有的能量。用具有成为所得能量的波长的光照射硅微粒。
照射光的时间根据硅微粒的量、光的强度等条件而变化,因此优选根据条件进行适当调整。
硅微粒的粒径越小带隙能量变得越大。具有比照射的光所具有的能量更小的带隙能量的硅微粒(以下适当简称为第1硅微粒)的蚀刻得以促进。因此,粒径大的第1硅微粒蚀刻迅速。另一方面,具有比照射的光所具有的能量更大的带隙能量的硅微粒(以下适当简称为第2硅微粒)即使照射光,蚀刻也不会得以促进。因此,粒径小的第2硅微粒与第1硅微粒相比,蚀刻缓慢。
通过使照射的光具有的能量发生变化,可以控制硅微粒的粒径。
(4)其他实施方式
本发明通过上述实施方式来说明,但并不应该理解为作为该公开的一部分的论述和附图限定了本发明。根据此公开,本领域技术人员应当清楚各种替代实施方式、实施例以及运用技术。本发明包括此处未记载的各种实施方式。
例如,本实施方式的硅微粒的制造方法中,通过工序S1准备硅颗粒,但不一定限定于此。也可以通过购入市售的硅颗粒来准备。
另外,照射的光所具有的能量也可不通过上述式(3)算出。
因此,本发明的保护范围只由根据本说明书的说明所得恰当的权利要求书所限定的技术特征确定。
(5)比较评价
为了调查本发明的效果,进行以下的实验。此外,本发明不受这些实施例的任何限制。
将包含作为硅源的620g硅酸乙酯、作为碳源的288g酚醛树脂和作为聚合催化剂的92g马来酸水溶液(35重量%)的混合溶液在150℃加热并使其固化。接着,将所得混合物在氮气气氛中在900℃下使其炭化1小时。将所得炭化物在氩气气氛中在1600℃下加热。
使用吸引装置20和氩气载气向加热容器2之外输送在1600℃下加热时产生的反应气体,之后骤冷得到复合粉体。
将0.06g所得复合粉体浸渍在4ml甲醇中。在该溶液中添加5ml46%氢氟酸(HF)。将该溶液混合并用膜滤器过滤。使膜滤器的残渣(含有硅颗粒)分散在丙醇中。在该溶液中添加0.05ml46%氢氟酸(HF)。
一边用搅拌器搅拌该氟化氢溶液一边照射单色光。分别用波长365nm(实施例1)、470nm(实施例2)、525nm(实施例3)的单色光照射各氟化氢溶液。照射时间为40小时。
将照射后的氟化氢溶液与上述同样地用膜滤器过滤,得到包含硅微粒的液体。用TEM观察滤液干燥后所得的硅微粒。
另外,用TEM观察添加氢氟酸前的膜滤器的残渣中所含的硅颗粒(比较例1)。即,用TEM观察蚀刻前的硅颗粒。
另外,用TEM观察在除了未照射单色光之外与上述实施例相同的条件下得到的硅微粒(比较例2)。结果示于图3至图7以及表1。图3为表示比较例1的粒径分布的图表。图4为表示比较例2的粒径分布的图表。图5为表示实施例1的粒径分布的图表。图6为表示实施例2的粒径分布的图表。图7为表示实施例3的粒径分布的图表。图3至图7的纵轴为频率(frequency)(%),图3至图7的横轴为颗粒的粒径(nm)。
表1
波长(nm) | 平均粒经(nm) | |
比较例1 | - | 6.25 |
比较例2 | - | 6.31 |
实施例1 | 365 | 3.4 |
实施例2 | 470 | 3.9 |
实施例3 | 525 | 4.5 |
TEM观察的结果,实施例1~实施例3的硅微粒的粒径分布的宽度与比较例2相比更窄。具体而言,比较例1中,硅颗粒的粒径为4nm到11nm。比较例2中,硅微粒(硅颗粒)的粒径为4nm到11nm。实施例1中,硅微粒的粒径为2nm到5nm。实施例2中,硅微粒的粒径为2nm到6nm。实施例3中,硅微粒的粒径为2nm到8nm。因此可知,一边照射光一边进行蚀刻的情况与不照射光而进行蚀刻的情况相比,可得到粒径均一的硅微粒。
另外,如表1所示,可知用波长短的光、即能量高的光进行照射时可得粒径小的硅微粒。因此可知,通过使照射的光所具有的能量发生变化,可以控制硅微粒的粒径。此外,由比较例1和比较例2可知,若不照射光,则粒径基本不发生变化。在用光照射硅颗粒之前先使用可蚀刻硅颗粒的蚀刻溶液的情况从控制硅微粒的粒径的观点来看是优选的。
此外,作为比较例2与比较例1相比粒径略微变大的理由,可认为是由于用搅拌器搅拌氟化氢溶液,从而一部分的硅颗粒(硅微粒)发生了溶合。
图8为表示照射光的能量与硅微粒的粒径的关系的图表。图8的纵轴为照射的光的能量,图8的横轴为所得硅微粒的平均粒径的平方的倒数。图8中所示的直线为由式(3)求得的直线。图8的黑点为由上述实验所得的数据作出的点。
如图8所示,可知各由数据作出的点在式(3)的直线上或位于式(3)的直线附近。因此可知,通过用具有由式(3)算出的能量的光照射硅颗粒,可得到所期望的粒径的硅微粒。即,可知能够控制硅微粒的粒径。
(6)作用和效果
根据本实施方式的硅微粒的制造方法,具备准备硅颗粒的准备工序和在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的蚀刻工序,蚀刻工序中用具有比硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅颗粒。
具有比带隙能量更大的能量的光照射硅颗粒(以下适当简称为第1硅颗粒)时,第1硅颗粒的内部产生电子空穴对。此时,由于第1硅颗粒的内部或是表面的一部分的原子之间的结合变弱,从而促进了第1硅颗粒和氟化氢的反应。其结果,促进了第1硅颗粒的蚀刻。硅颗粒的粒径越小,硅颗粒的带隙能量变得越大。因此,带隙能量比照射的光所具有的能量更大的硅颗粒(以下适当简称为第2硅颗粒)不产生电子空穴对。因此,抑制了第2硅颗粒的蚀刻的促进。
由于粒径大的硅颗粒的蚀刻得以促进,粒径大的硅颗粒蚀刻迅速。若通过蚀刻形成为具有比照射的光所具有的能量更大的带隙能量的硅颗粒的粒径,则蚀刻不会再得到促进。因此,粒径小的硅颗粒与粒径大的硅颗粒相比,蚀刻缓慢。即,与不照射光的条件相同地蚀刻硅颗粒。其结果,所得硅微粒的粒径分布变尖锐,因此可有效地制造粒径均一的硅微粒。
照射的光所具有的能量越高,越可以使具有更大带隙能量的硅颗粒(即,具有更小粒径的硅颗粒)的内部产生电子空穴对。这意味着照射的光所具有的能量越高,越持续促进蚀刻直至变为更小的粒径。因此,通过使照射的光所具有的能量发生变化,可以控制硅微粒的粒径。
根据本实施方式的硅微粒的制造方法,照射的光为单色光。因此,与由多种波长构成的光相比,容易控制粒径。
此外,日本专利申请第2010-203528号(2010年9月10日申请)的全部内容作为参照并入本申请说明书。
产业上的可利用性
根据本发明的硅微粒的制造方法,可有效地制造粒径均一的硅微粒。另外,根据本发明的硅微粒的粒径控制方法,可以控制硅微粒的粒径。
Claims (5)
1.一种硅微粒的制造方法,其具备准备硅颗粒的准备工序和在蚀刻溶液中浸渍所述硅颗粒的蚀刻工序,制造粒径比所述硅颗粒更小的硅微粒,
在所述蚀刻工序中,用具有比所述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光来照射浸渍在所述蚀刻溶液中的所述硅颗粒。
2.根据权利要求1所述的硅微粒的制造方法,其中,所述蚀刻溶液包含氟化氢。
3.根据权利要求1或2所述的硅微粒的制造方法,其中,所述光为单色光。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的硅微粒的制造方法,其中,所述准备工序具有:
在非活性气氛中,焙烧包含硅源和碳源的混合物的焙烧工序;和
将通过焙烧所述混合物而生成的气体骤冷,得到氧化硅包覆的复合粉体的骤冷工序;和
在溶解所述氧化硅的溶液中浸渍所述复合粉体,得到硅颗粒的溶解工序。
5.一种控制硅微粒粒径的粒径控制方法,其具备:
在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的工序;和
用具有比所述硅微粒的带隙能量更大的能量的光来照射浸渍在所述蚀刻溶液中的所述硅微粒的工序。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010203528 | 2010-09-10 | ||
JP2010-203528 | 2010-09-10 | ||
PCT/JP2011/070636 WO2012033203A1 (ja) | 2010-09-10 | 2011-09-09 | 珪素微粒子の製造方法及び珪素微粒子の粒径制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103097292A true CN103097292A (zh) | 2013-05-08 |
CN103097292B CN103097292B (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=45810798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180043160.9A Expired - Fee Related CN103097292B (zh) | 2010-09-10 | 2011-09-09 | 硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8673168B2 (zh) |
EP (1) | EP2615063A4 (zh) |
JP (1) | JP5010058B1 (zh) |
KR (1) | KR101397237B1 (zh) |
CN (1) | CN103097292B (zh) |
AU (1) | AU2011299789B2 (zh) |
WO (1) | WO2012033203A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021042112A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 株式会社トクヤマ | 精製シリコン微粒子の製造方法 |
KR102391903B1 (ko) | 2020-02-07 | 2022-04-28 | 한국과학기술연구원 | 메탄으로부터 메탄올 전구체, 메탄올 또는 메틸에스테르 제조방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007112656A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Bridgestone Corp | ケイ素微粒子の製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5069740A (en) * | 1984-09-04 | 1991-12-03 | Texas Instruments Incorporated | Production of semiconductor grade silicon spheres from metallurgical grade silicon particles |
JPS61215211A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリコン系超微粒子の捕集方法 |
US6794265B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-09-21 | Ultradots, Inc. | Methods of forming quantum dots of Group IV semiconductor materials |
JP2006070089A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Tokyo Denki Univ | 環境保全性ナノシリコン溶液及びナノシリコンパウダーとそれらの製造方法 |
WO2006121870A2 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Vesta Research, Ltd. | Silicon nanosponge particles |
WO2007086225A1 (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | ナノ粒子の製造方法 |
US7833428B2 (en) * | 2006-06-16 | 2010-11-16 | Packer Engineering, Inc. | Processes and apparatuses for producing porous materials |
JP2008019115A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | シリコン微粒子の製造方法 |
JP2008019114A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | シリコン微粒子の製造方法 |
WO2009017205A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Bridgestone Corporation | ケイ素微粒子塗布剤の製造方法 |
JP5563755B2 (ja) | 2007-11-05 | 2014-07-30 | 株式会社ブリヂストン | ケイ素微粒子発光体の製造方法 |
JP5152039B2 (ja) | 2009-03-03 | 2013-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | 変速制御装置 |
-
2011
- 2011-09-09 US US13/821,603 patent/US8673168B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-09 JP JP2012509796A patent/JP5010058B1/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-09 KR KR1020137005955A patent/KR101397237B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2011-09-09 CN CN201180043160.9A patent/CN103097292B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-09 AU AU2011299789A patent/AU2011299789B2/en not_active Ceased
- 2011-09-09 EP EP11823677.7A patent/EP2615063A4/en not_active Withdrawn
- 2011-09-09 WO PCT/JP2011/070636 patent/WO2012033203A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007112656A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Bridgestone Corp | ケイ素微粒子の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
章蓓等: "氮化物半导体GaN的光辅助湿法腐蚀", 《半导体学报》, vol. 19, no. 9, 30 September 1998 (1998-09-30), pages 698 - 701 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2011299789B2 (en) | 2014-05-08 |
KR20130041316A (ko) | 2013-04-24 |
KR101397237B1 (ko) | 2014-05-20 |
US8673168B2 (en) | 2014-03-18 |
WO2012033203A1 (ja) | 2012-03-15 |
AU2011299789A1 (en) | 2013-03-28 |
JPWO2012033203A1 (ja) | 2014-01-20 |
JP5010058B1 (ja) | 2012-08-29 |
US20130168356A1 (en) | 2013-07-04 |
EP2615063A4 (en) | 2015-11-11 |
EP2615063A1 (en) | 2013-07-17 |
CN103097292B (zh) | 2015-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5589116A (en) | Process for preparing a silicon carbide sintered body for use in semiconductor equipment | |
JP2007153732A (ja) | 中性コロイダルシリカの製造方法 | |
JPWO2010035613A1 (ja) | 屈曲構造及び/又は分岐構造を持つシリカ二次粒子を含有するコロイダルシリカ及びその製造方法 | |
US5318761A (en) | Process for preparing silicon carbide powder for use in semiconductor equipment | |
US11919772B2 (en) | Heteroatom doped polymer nanospheres/carbon nanospheres and preparation method thereof | |
JPWO2008072637A1 (ja) | コロイダルシリカの製造方法 | |
EP3009480A1 (en) | Silica-containing resin composition and method for producing same, and molded article produced from silica-containing resin composition | |
CN109534306A (zh) | 基于尿素氮源制备球形六方氮化硼粉体的方法 | |
CN103097292A (zh) | 硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法 | |
TW202112666A (zh) | 含螯合劑之水玻璃及二氧化矽凝膠之製造方法 | |
JP2021054684A (ja) | シリカ粒子分散液及びその製造方法 | |
CN102884157B (zh) | 含硅微粒发光体和硅微粒发光体的制造方法 | |
JP2008050201A (ja) | 炭化ケイ素粉末の製造方法及び炭化ケイ素粉末 | |
CN103201217B (zh) | 硅微粒的生产方法 | |
JPH06211574A (ja) | 半導体製造用炭化珪素焼結体の製造方法 | |
JPH10310473A (ja) | 遷移金属炭化物および/または遷移金属炭窒化物の製造方法およびそれらの使用に加えて新規な遷移金属キセロゲル | |
JP7366694B2 (ja) | メタ珪酸リチウムの製造方法及び炭酸ガス吸収材料の製造方法 | |
JP2012099650A (ja) | 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール | |
CN117414860A (zh) | 一种掺杂层状氧化铈及其制备方法 | |
CN117510840A (zh) | 一种宽谱低反射耐高温邻苯二甲腈树脂及其制备方法与应用 | |
JP2022152370A (ja) | コロイダルシリカの製造方法及びコロイダルシリカ | |
JPS6395105A (ja) | 炭化珪素の製造方法 | |
CN115779950A (zh) | 一种碳质化介孔二氧化硅纳米球包裹超细钴团簇催化剂及其制备方法和应用 | |
WO2019111280A1 (en) | Nitration of benzene | |
JP2012097196A (ja) | 樹脂材料の製造方法及び樹脂材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150415 Termination date: 20160909 |