碳化硅量子点腐蚀法制备机理及其单分散性调控
康杰
王晓燕
李连荣
孙为云
潘全喜
郑州职业技术学院 河南省金刚石材料智能制造工程研究中心,郑州 450121
摘要：[目的]解决间接带隙半导体量子点粒径及光学性能调控难题,开发高效的碳化硅(SiC)量子点制备工艺,实现其尺寸精准调控与单分散性优化.[方法]以自蔓延高温合成的β-SiC粉末为原料,采用HF-HNO3 二元混合液腐蚀体系进行高效刻蚀;基于密度梯度离心理论,通过超重力层析裁剪工艺调控量子点单分散性.利用电子显微镜和荧光分光光度计,系统表征产物微观形貌与光学性能,并探究腐蚀反应机理及裁剪过程规律.[结果]HNO3 氧化原始SiC粉体生成SiO2与HF解离Si-O键的协同作用,可快速制备出平均直径4.9 nm的SiC量子点,超声后颗粒尺寸分布不均导致发射峰随激发波长增大呈微量红移;调控超重力系数μ=3 000、4 000、5 000,实现了SiC量子点尺寸在4.6～7.1 nm范围内的精准调控,并初步建立"超重力系数–粒径尺寸–光谱性能"的关联机制.[结论]本研究提出的SiC量子点制备及调控新工艺,为间接带隙半导体量子点的粒径与光学性能调控提供了全新技术路径,具有重要的理论与应用价值.
关键词：SiC量子点化学腐蚀法量子限域效应单分散层析裁剪
分类号：TB383.1(工程材料学)
资助基金：河南省高等学校重点科研项目(26B430038)河南省高等学校重点科研项目(25B430040)河南省科技攻关项目(252102230071)
论文发表日期：2026-03-20
在线出版日期：2026-03-31（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 58-63 )
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