用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法及装置

本发明提供了一种用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法及装置。本发明在非晶硅薄膜上用电子束辐照进行晶化，以生长纳米硅结构，这样的方式具有纳米硅生长速度快、纳米形貌尺寸可控与尺度分布范围较窄等优点。可用于制备发光量子点材料，发光效果很好。本发明方法简单，易于实施，成本低廉，使用效果好。

1.一种用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法，其特征在于：在非晶硅薄膜上用电子束辐照进行晶化，生长纳米硅结构；所述的纳米硅结构包括硅量子点或硅量子面结构；具体如下步骤：1)预处理：对单晶硅片进行P型掺杂，形成电阻率2～20Ω·cm的硅片，清洗除去硅表面在空气中形成的氧化硅层，并制备出非晶硅薄膜；2)在真空氩气氛围中用电子束辐照作用在非晶硅薄膜上；3)控制电子束的加速电压为180-220KV，束流密度为0.4-0.6nA/nm2，在确定电子束流密度的条件下控制辐照作用的时间，时间为5-10分钟开始晶化，时间为10-20分钟形成硅量子点，时间为30分钟以上行程大块的晶体。
2.根据权利要求1所述的用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法，其特征在于：将步骤3)获得的产品置入脉冲激光沉积法装置中，通过采用不同的掺杂氛围或掺杂靶材，获取不同表面掺杂的非晶硅薄膜，再用电子束辐照作用，电子束的加速电压为180-220KV，束流密度为0.4-0.6nA/nm²，获得不同掺杂的产品。
3.根据权利要求1所述的用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法，其特征在于：步骤1)所述的制备出非晶硅薄膜采用脉冲激光沉积法制备。
4.根据权利要求1所述的用电子束作用在硅材料上制备纳米硅结构的方法，其特征在于：步骤2)中所述的真空度为10-⁸Pa。