專(zhuān)利名稱(chēng)：鍺和鍺合金納米顆粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榧{米材料。
背景技術(shù)：
直徑~ lnm的硅納米顆粒顯示出受激發(fā)射。塊狀(bulk)硅是間接帶隙為 l.leV、直接帶隙為3.2eV的對(duì)光不敏感的間接帶隙材料。但是直徑為lnm 的硅納米顆粒有效地產(chǎn)生了能隙為3.55eV且具有高效光學(xué)活性的新型寬帶 直接帶隙材料。1 nm硅納米顆粒1.1 eV的間接帶隙相當(dāng)于紅外區(qū)1.1 |im波長(zhǎng)。 我們以前關(guān)于lnm硅納米顆粒的研究工作表明其在紅外區(qū)具有中等發(fā)射活 性。更早期的工作中所制備的尺度均一的lnm硅納米顆粒(具有約千分之一 或更少的較大尺寸)具有特征的藍(lán)色發(fā)射。參見(jiàn)，例如Akcaki等人的 "Detection of luminescent single ultrasmall silicon nanoparticles using fluctuation correlation spectroscopy", Appl, Phys. Lett. 76 (14), p. 1857 (April 3, 2000)。具有氬-或氧-端基，或者用氮-、碳-鍵官能化的硅納米顆粒也已經(jīng)被 合成出來(lái)。以前的工作還制備了一系列尺寸均一(獨(dú)特粒子尺寸在l-3nm范 圍內(nèi))、發(fā)射很強(qiáng)的熒光的納米粒子，以及在紅外區(qū)發(fā)射的其他粒子。該系 列包括lnm (發(fā)射藍(lán)光)，1.67nm (發(fā)射綠光)，2.15nm (發(fā)射黃光)，2.9nm (發(fā) 射紅光)和3.7nm(發(fā)射紅外光)。參見(jiàn)O. Belornoin等人的"Observation of a magic discrete family of ultrabright Si nanoparticles," Appl. Phys. Lett. 80(5), p841 (February 4， 2002)和Nayfeh等人的美國(guó)公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)20020070121。
光學(xué)互連具有很多應(yīng)用。 一個(gè)應(yīng)用實(shí)例是用于服務(wù)器間的高速數(shù)據(jù)通 訊上，無(wú)論是在柜對(duì)柜(cabinet-to-cabinet)或者板對(duì)板(board-to-board)級(jí)別
上。另一個(gè)應(yīng)用是用于芯片級(jí)別上的相互連接，現(xiàn)有技術(shù)上利用ni-v族體
系，例如GaAs或InP-InGaGaPiN。 IV族材料具有特殊的重要性是由于它們 優(yōu)越的本性和制造上的有利條件。例如，硅類(lèi)探測(cè)器可以用常規(guī)的硅CMOS 方法來(lái)制造，該方法與III-V族的制造方法相比，通?？梢砸愿偷某杀緦?shí)現(xiàn)。在化合物半導(dǎo)體基底上制造的常規(guī)光探測(cè)器和塊狀的硅片結(jié)合用以解
決多芯片問(wèn)題，這是比較昂貴的。但是，由于硅在820nm處具有大的吸收 長(zhǎng)度(20 (im)，且在1300nm和1500nm處有禁戒吸收(forbidden absorption),
故塊狀的硅基光探測(cè)器具有有限的檢測(cè)效率和波長(zhǎng)范圍。砷化鍺或鎵基體 系在1300和1500nm處有超過(guò)塊狀硅的吸收和靈敏度。砷化鍺或砷化鎵類(lèi) 體系在1300和1550 nm處比塊狀的硅具有更佳的吸收和靈敏性。
納米顆?；墓怆娞綔y(cè)器，也稱(chēng)為量子點(diǎn)光電探測(cè)器，與大器件相比 提供了增大光電轉(zhuǎn)換效率的機(jī)會(huì)，增大的程度使得可以減輕或消除在常規(guī) 體系中為利用常規(guī)塊狀硅探測(cè)器裝置產(chǎn)生的小的光電流而使用放大電路的 需要。基于Si、 Ge和GeSi納米粒子膜或量子點(diǎn)膜的體系近來(lái)已經(jīng)被報(bào)道， 但是效率一般。例如利用由大的量子亞結(jié)構(gòu)(50 nm)構(gòu)成的膜的Ge類(lèi)光電探 測(cè)器對(duì)820、 1300和1550nm波長(zhǎng)的響應(yīng)分別為130、 0.16和0.08 mA/W。參見(jiàn) 例如，B.C. Hsu等人的"High efficiency 820 nm MOS Ge quantum dot photodetectors for short-reach integrated optical receivers with 1300 and 1550 nm sensitivity,"正DM, 91 (2002)(正EE出版)。這些水平的電流響應(yīng)低于將給 短程(short reach)光電通訊用的光電器件提供所需簡(jiǎn)單集成的那些。更高的 性能，尤其是在820nm處的更高的性能使得將光電器件集成到短程光通訊用 的硅片中是可行的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，晶體鍺或鍺合金的電化學(xué)蝕刻產(chǎn)生了分離很好的 (well-segregated)納米顆粒的彩色團(tuán)蔟(chromatic clusters)。在350 nm〗敫發(fā)下 的發(fā)光光i善中出現(xiàn)了明顯的強(qiáng)譜帶，而波長(zhǎng)中的最低峰確認(rèn)位于430、 480 和580，以及680-1100nm處。所述物質(zhì)可以分散成一組不連續(xù)的直徑為1-3 nm的發(fā)光納米顆粒，這些納米顆粒可以制備成膠體或構(gòu)造成膜、晶體等。


圖1A和1B顯示從實(shí)驗(yàn)樣品不同部分獲取的蝕刻Ge晶片(wafer)在365 nm激發(fā)下的發(fā)光光i脊。
圖2顯示在365 nm激發(fā)源下獲取的實(shí)驗(yàn)的Ge樣品在紅外區(qū)的發(fā)光光 譜；和圖3顯示實(shí)驗(yàn)的Ge樣品的FTIR光譜。 實(shí)施本發(fā)明的最佳方式
本發(fā)明涉及鍺和鍺合金納米顆粒，以及制備它們的方法。納米顆粒的 紅外發(fā)射在無(wú)數(shù)應(yīng)用中引起特別的興趣。在紅外區(qū)高效納米材料類(lèi)的光電 探測(cè)器或光電晶體管可以構(gòu)成片至片(cMp-to-diip)和板到板(board-to-board) 的光學(xué)互連的基礎(chǔ)。與塊狀硅相比，塊狀鍺降低了間接帶隙(0.66對(duì)1.1 eV) 和直接帶隙(0.9對(duì)3.2 eV)，本發(fā)明的鍺納米顆粒的一種用途是將光敏響應(yīng) 延伸至紅外區(qū)。
在本發(fā)明中，我們采用在化學(xué)蝕刻劑溶液如HF/H2(VH20中電化學(xué)蝕刻 晶體鍺或鍺合金的方法，以制備分離很好的納米顆粒的彩色團(tuán)簇，其在365 nmUV激發(fā)下展示出極其明亮的(ultrabright)藍(lán)色、綠色和黃色/橙色發(fā)光，以 及非常有效的紅外輻射。因此，靈敏的Si/Ge納米顆粒材料類(lèi)的器件可以覆 蓋與近紫外至紅外很寬的波長(zhǎng)范圍。在紅外譜帶有效響應(yīng)的一個(gè)特別有用 的應(yīng)用是用于紅外生物成像應(yīng)用中。
產(chǎn)生本發(fā)明實(shí)施方案的納米顆粒團(tuán)簇的方法是雙極(bipolar)電化學(xué)處 理，該方法包括在外電流存在下將塊狀鍺或鍺合金如晶片插入化學(xué)蝕刻溶 液中。鍺在電化學(xué)蝕刻過(guò)程中擔(dān)當(dāng)電極。另一電極也接觸化學(xué)蝕刻浴。在 蝕刻期間，將電流反向。將晶片逐漸推進(jìn)至浴中可以用來(lái)增加蝕刻面積。 一種速度實(shí)例為約每分鐘l毫米。在這種情況下，在晶片進(jìn)行逐漸后退 (gradual retreat)時(shí)將電流反向。另外，可以在晶片升高至其初始高度之后實(shí) 施電流的反向，然后開(kāi)始進(jìn)行逐漸推進(jìn)晶片的第二個(gè)周期。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，我們采用在1^氾202氾20和曱醇的蝕刻溶 液中電化學(xué)蝕刻晶體鍺的方法。在另一實(shí)施方案中，使用了不同的蝕刻劑 溶液，即含水HCl/曱醇電解液浴。蝕刻過(guò)程在塊狀鍺的表面產(chǎn)生了一層均勻 尺寸的Ge納米顆粒。在蝕刻之后，將表面形成有Ge納米顆粒的Ge電極與蝕 刻劑溶液分離。然后沖洗有納米顆粒表面的Ge,除去全部蝕刻劑溶液。顆 ?？梢酝ㄟ^(guò)攪拌法如搖動(dòng)、沖擊、刮擦或超聲攪動(dòng)(優(yōu)選后者)從塊狀材料中 除去。通常，將納米顆粒與刻蝕的塊狀Ge或Ge合金的表面分離的任何方法 都是合適的，但優(yōu)選通過(guò)超聲波提供破壞力的溶劑。在超聲浴中，由于顆 粒是氫飩化的，因此可以使用多種溶劑。溶劑的實(shí)例包括丙酮、醇、水和其他有機(jī)溶劑。
一旦分離，就可以使用各種方法將納米顆粒成型為膠體、 晶體、膜和其他需要的形式。顆粒還可以進(jìn)行涂覆或摻雜。涂覆和摻雜的
方法與美國(guó)專(zhuān)利6,585,947中描述的用于硅納米顆粒的方法相似，但考慮到 Ge的化學(xué)性質(zhì)不同，涂覆使用的特定方案可能有些不同。H-封端的鍺顆粒 可以用炔官能化。例如，在含有20% l-十二烯的l,3，5-三甲苯(v/v)中回流幾 個(gè)小時(shí)導(dǎo)致加入表面結(jié)合的十二烷基。它是熱誘導(dǎo)的鍺氫化 (hydrogermylation)反應(yīng)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，用硅-鍺合金代替塊狀的鍺。實(shí)施如上所 討論的電化學(xué)蝕刻，將所述合金分散成納米顆粒。合金可以通過(guò)離子灌注 或分子束外延附生(moecular beam epitaxy)過(guò)程來(lái)制備。 一實(shí)施方案實(shí)例使 用20-80 (Ge-硅)組成的鍺-硅晶片。對(duì)于該比率，直徑lnm的納米粒子可具有 Si24Ge5構(gòu)造(24個(gè)硅原子和5個(gè)Ge原子)?；蛘呶覀兛梢允褂?0-20(Ge-硅)組 成，該組成得到Ge24Si5(5個(gè)硅原子和24個(gè)Ge原子)。Ge和合金元素的比例允 許調(diào)整組成，這使得合金納米顆粒和摻雜納米顆粒的波長(zhǎng)響應(yīng)得到調(diào)整。 我們的理論模擬顯示，可以獲得幾種高品質(zhì)的Si/Ge納米顆粒構(gòu)造。
我們已經(jīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)證明本發(fā)明的方法。在實(shí)驗(yàn)中，我們使用加入了 過(guò)氧化氫(H202)的含水HF/曱醇電解液浴來(lái)制備樣品。所用的鍺樣品是(100) 取向的，電阻率為1-10 ohm-cm(歐姆.厘米)，其為P-型摻雜硼的Ge晶片。另 外，HF以氫封端Ge而高氧化性的過(guò)氧化物清洗晶片中的有機(jī)類(lèi)雜質(zhì)，得到 高品質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)中的蝕刻劑實(shí)例為0.5 mL、 0.45mL和0.4mL,即 體積比大約為1:1:1的HF 、 H202和曱醇的混合物。在陽(yáng)極化電流180 mA (假 設(shè)密度為350 mA/cm"下刻蝕該晶片5分鐘。陽(yáng)極化的最后，反轉(zhuǎn)電極的極性， 進(jìn)行陰極化刻蝕步驟2分鐘。
在實(shí)驗(yàn)中，得到了分離很好的彩色團(tuán)簇，其在365 nmUV激發(fā)下，展現(xiàn) 出極其明亮的藍(lán)色、綠色和黃色/橙色發(fā)光，以及非常有效的紅外輻射。HF 和H20兩者都與Ge的氧化物反應(yīng)，因此加入高氧化性的過(guò)氧化物提高了蝕刻 速率，得到小得多的納米結(jié)構(gòu)?？煽臻g分辨的(spatiallyresolved)彩色團(tuán)簇的 制備與Ge納米結(jié)構(gòu)中輻射復(fù)合(radiative recombination)的尺寸依賴性量子限 制(quantum confmement)相^致。
我們使用來(lái)自Hg燈(通常入射在基底上)的輻射得到發(fā)光圖像。在目標(biāo) 處，采用0.6NA的物鏡，將1-15 mW的功率聚集在0.5 mm直徑的位點(diǎn)上，得到的強(qiáng)度為0.13 - 2 W/cm2。在反方向探測(cè)發(fā)光并通過(guò)基于RGB濾波器/棱鏡 的色散電荷耦合裝置(dispersive charge coupled device) (3CCD)進(jìn)行記錄。特 定的截止濾波器濾去入射光波長(zhǎng)處的散射并去掉背景。在365 nm激發(fā)下， 我們觀察到藍(lán)色、綠色和黃色/橙色發(fā)光團(tuán)簇。
我們可以在更高的蝕刻電流條件下制備藍(lán)色為主的樣品。這些樣品歸 屬于lnmGe顆粒團(tuán)簇。當(dāng)在365 nm激發(fā)下激發(fā)時(shí)，在更高的蝕刻電流傳導(dǎo) 下制備的樣品展示出主要由藍(lán)色發(fā)光團(tuán)簇為主的發(fā)光，其他顏色非常少。
用配置有棱鏡色散元件的光學(xué)多通道(multichannel)分析儀分析光譜的 分布。圖1A和1B給出了所得到的光語(yǔ)。當(dāng)光束停留在藍(lán)色團(tuán)簇時(shí)，發(fā)光譜 帶在425 nm達(dá)到最高點(diǎn)。語(yǔ)帶藍(lán)色邊緣處的急劇上升是由截止濾波器引起 的。當(dāng)光束停留在綠色/黃色位點(diǎn)時(shí)，發(fā)射語(yǔ)帶在490 nm達(dá)到最高點(diǎn)。在很 多情況下，在580nm處可能存在黃色肩峰(shoulder)。
為了探測(cè)紅外活性，我們使用光纖光譜儀，其包括傳送激發(fā)和獲取發(fā) 射的光纖。我們使用全息光柵，其為母光柵的聚合物復(fù)制光柵。它是近紅 外光柵，刻槽(groove)密度為600/mm,閃耀角為lpm，最佳效率在0,65-l.liim 范圍內(nèi)。其他通道使用UV-VIS全息光柵，刻槽密度為600/mm,閃耀波長(zhǎng)為 0.4)im，最佳效率在0.25-0.80[im范圍內(nèi)。近紅外(NIR)光纖的衰減幾乎為50 db/km。在感興趣的卯0-1000nm區(qū)域，透射率為~90%。
圖2顯示了在365 nm的激發(fā)源下得到的紅外光譜。在光譜的紅外部分 (680-1100 nm)有發(fā)光語(yǔ)帶。紅外譜帶的線條形狀是不對(duì)稱(chēng)的，在680 nm處 急劇上升，并緩慢下落，正好落入 1100nm處的紅外部分。校正紅外探測(cè) 器的效率并將測(cè)量進(jìn)行平均，結(jié)果顯示紅外發(fā)射比可見(jiàn)光發(fā)射強(qiáng)兩倍。
為了確定在電化學(xué)蝕刻過(guò)程中是否發(fā)生了任何氧化反應(yīng)，我們測(cè)量了 500-4500 cirf'范圍內(nèi)的紅外吸收。在空氣中使用ATI-Mattson Galaxy model GL-5020得到傅立葉變換紅外(FTIR)數(shù)據(jù)。圖3所示的結(jié)果表明在830-880 cm"處有吸收，這歸因于Ge微晶表面上結(jié)合的氫的彎曲振動(dòng)模式。鍺基底的 信號(hào)已經(jīng)從數(shù)據(jù)中除去。該數(shù)據(jù)還顯示在550-600 cm"處因擺動(dòng)的氬的振動(dòng) 模式而有吸收。另一方面，我們沒(méi)有看見(jiàn)預(yù)期出現(xiàn)在900-1100 cm"區(qū)域內(nèi)的 氧的信號(hào)，表明氫鈍化的程度高。因此，來(lái)自我們的樣品的發(fā)射不可能是 基于氧化物的。實(shí)際上，在水溶液中氧化物的溶解速率比任何通常的氧化 過(guò)程都快得多。在納米結(jié)構(gòu)中的發(fā)光可以根據(jù)量子限制來(lái)解釋。Si和Ge的晶格常數(shù)相 當(dāng)，Ge大出5。/。。因此，在塊狀Ge中l(wèi)nm直徑的球形切塊得到由29個(gè)鍺原子 組成的團(tuán)簇Ge29。在Si中相同的切塊也得到29個(gè)硅原子的團(tuán)簇(Si29)。制備一 系列不連續(xù)的硅納米顆粒的方法包括l、 1.67、 2.15、 2.85和3.7nm粒徑。參 見(jiàn)Belomoin等人的"Observation of a magic discrete family of ultrabright Si 廳oparticles," Appl. Phys. Lett. 80(5), p 841 (February 4, 2002);以及Nayfeh 等人的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)20020070121?；赟i和Ge之間的尺寸差異，Ge納 米顆粒的相應(yīng)尺寸為l、 1.75、 2.25、 3.0和3.9nm。
在光語(yǔ)的紅外部分Si和Ge存在顯著的差異。不同尺寸的硅納米顆粒 給出位于1160-1300 nm譜帶邊緣的發(fā)光，效率為可見(jiàn)區(qū)發(fā)射的6 。/。。鍺納 米粒子給出680-1100 nm范圍內(nèi)的發(fā)光，效率和可見(jiàn)區(qū)發(fā)射相當(dāng)或比可見(jiàn)區(qū) 發(fā)射的效率大。鍺還期望在1,500-3,000 nm范圍內(nèi)引起發(fā)光。Ge中強(qiáng)的發(fā) 射延伸至紅外區(qū)是因?yàn)閴K狀的Ge相比于Si的帶隙低((0.66對(duì)1.1 eV間接帶 隙)和(0.9對(duì)3.2 eV直接帶隙))?；诳梢?jiàn)區(qū)的活性，觀察到的發(fā)射i普帶(它 們的峰位于藍(lán)、綠和黃光區(qū))看來(lái)源于1-3 nm Ge納米顆粒重要的子結(jié)構(gòu)體 系(substructure regime)。本發(fā)明的方法制備尺寸在 1 -3 nm范圍的Ge和Ge-合金納米顆粒。
在另一實(shí)施方案中，我們使用含有少量？1202的含水HCl/曱醇電解液 浴。在底部用晶片密封Teflon圓柱形室。金屬板和晶片的背面電接觸。圓 柱形室中充入蝕刻溶液。蝕刻劑是1:1的HC1和曱醇的混合物。將鉑絲電極 浸入蝕刻劑中，位于基底上方一定高度處(例如2cm)，垂直于基底。當(dāng)鍺基 底擔(dān)當(dāng)陽(yáng)極時(shí)，鍋絲擔(dān)當(dāng)陰極，將晶片在適當(dāng)?shù)奈g刻用陽(yáng)極化電流密度(例 如~ 230 mA/cm2)下陽(yáng)極化5分鐘。在該陽(yáng)極化步驟的最后，將電極的極性 反轉(zhuǎn)，進(jìn)行陰極化步驟2分鐘。然后除去蝕刻劑，用水沖洗晶片，然后用 丙酮沖洗并干燥一段時(shí)間。觀察到類(lèi)似的粒子團(tuán)簇的光語(yǔ)，但分布歪向橙 色/紅色尺寸。
在另一實(shí)施方案中，我們發(fā)現(xiàn)，我們可以通過(guò)向蝕刻劑中添加Ge鹽(如 GeCU)溶液改進(jìn)納米顆粒的形成并增加產(chǎn)率。另外，我們還通過(guò)向蝕刻劑中 添加粒狀Ge改進(jìn)形成，該粒狀Ge為粉碎的Ge晶片。
盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他改變、替代和選擇都是顯而易見(jiàn)的。可以進(jìn)行這些改變、替代和選4奪而不偏離由所附權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的精 神和范圍。
在所附權(quán)利要求書(shū)中闡明了本發(fā)明的各種特征。
權(quán)利要求
1. 制備單質(zhì)鍺或鍺合金納米顆粒的方法，該方法包括以下步驟:使鍺或鍺合金電極和蝕刻劑溶液接觸；通過(guò)在鍺或鍺合金電極與另一電極之間施加電壓向鍺或鍺合金電極的表面供應(yīng)電流；反轉(zhuǎn)電壓并重復(fù)所述供應(yīng)步驟；將鍺或鍺合金電極與蝕刻劑溶液分離。
2. 權(quán)利要求l的方法，其還包括步驟 將鍺或鍺合金納米顆粒與鍺或鍺合金電極分離。.
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述將鍺或鍺合金納米顆粒分離的步驟包括使鍺或鍺合金電極承受力量，以便將鍺或鍺合金納米顆粒與鍺或鍺合 金電極分離。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中在所述承受步驟中的力量是由超聲波提供的。
5. 權(quán)利要求2的方法，其中所述將鍺或鍺合金納米顆粒分離的步驟包括將鍺或鍺合金電極置于溶劑中并使鍺或鍺合金電極承受力量，以便將 鍺或鍺合金納米顆粒與鍺或鍺合金電極分離。
6. 權(quán)利要求5的方法，其還包括在所述分離步驟之后和在所述將鍺或 鍺合金電極置于溶劑溶液步驟之前沖洗鍺或鍺合金電極的步驟。
7. 權(quán)利要求l的方法，其中所述接觸步驟包括將鍺或鍺合金逐漸推進(jìn) 蝕刻劑溶液中。
8. 權(quán)利要求l的方法，其還包括摻雜鍺或鍺合金納米顆粒的步驟。
9. 權(quán)利要求l的方法，其還包括涂覆鍺或鍺合金納米顆粒的步驟。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中所述涂覆步驟包括用生物材料涂覆所述 顆粒。
11. 權(quán)利要求1的方法，其中所述另一電極是由鉑形成的，以及鍺或 鍺合金電極包括單晶鍺。
12. 權(quán)利要求l的方法，其中鍺或鍺合金電極包括p-型摻雜硼的鍺。
13. 權(quán)利要求l的方法，其中蝕刻劑溶液包含HF/H202/H20和曱醇。
14. 權(quán)利要求13的方法，其中蝕刻劑溶液還包含Ge鹽溶液。
15. 權(quán)利要求13的方法，其中蝕刻劑溶液還包含粒狀鍺。
16. 權(quán)利要求l的方法，其中蝕刻劑溶液包含HC1和甲醇。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中蝕刻劑溶液還包含Ge鹽溶液。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中蝕刻劑溶液還包含粒狀鍺。
19. 制備單質(zhì)鍺或鍺合金納米顆粒的方法，該方法包括以下步驟 將塊狀鍺和化學(xué)蝕刻劑溶液接觸；在所述接觸步驟期間雙極電化學(xué)蝕刻該塊狀鍺；以及 將鍺或鍺合金電極與蝕刻劑溶液分離。
20. 權(quán)利要求19的方法，其中所述接觸步驟包括將鍺或鍺合金逐漸推 進(jìn)蝕刻劑溶液中。
21. 權(quán)利要求19的方法，其中蝕刻劑溶液包含HF/H2(VH20和曱醇。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中蝕刻劑溶液還包含Ge鹽溶液。
23. 權(quán)利要求21的方法，其中蝕刻劑溶液還包含粒狀鍺。
24. 權(quán)利要求19的方法，其中蝕刻劑溶液包含HC1和曱醇。
25. 權(quán)利要求24的方法，其中蝕刻劑溶液還包含Ge鹽溶液。
26. 權(quán)利要求24的方法，其中蝕刻劑溶液還包括粒狀鍺。
27. 單質(zhì)鍺材料，其包括尺寸在-l-3nm范圍內(nèi)的納米顆粒。
28. 鍺合金材料，其包括尺寸在-l-3nm范圍內(nèi)的納米顆粒。
全文摘要
在本發(fā)明中，晶體鍺或鍺合金的電化學(xué)蝕刻產(chǎn)生了分離很好的納米顆粒的彩色團(tuán)簇。在350nm激發(fā)下的發(fā)光光譜中出現(xiàn)了明顯的強(qiáng)譜帶，確認(rèn)波長(zhǎng)中最低峰位于430、480和580，以及680-1100nm處。所述物質(zhì)可以分散成一組不連續(xù)的直徑為1-3nm的發(fā)光納米顆粒，這些納米顆?？梢灾苽涑赡z體或構(gòu)造成膜、晶體等。
文檔編號(hào)G02B6/10GK101379222SQ200580020236
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者安瑪·M·內(nèi)菲, 張亞中, 穆尼爾·H·內(nèi)菲, 萊拉·阿布哈森 申請(qǐng)人:伊利諾伊大學(xué)受托管理委員會(huì)