納米矽

納米矽指的是直徑小於5納米（10億（1G）分之一米）的晶體矽顆粒。納米矽粉具有純度高，粒徑小，分布均勻等特點。具有表面積大，高表面活性，松裝密度低的特點，該產品具有無毒，無味。納米矽粉是新一代光電半導體材料，具有較寬的間隙能半導體，也是高功率光源材料。

基本介紹

• 中文名：納米矽
• 類型：晶體矽顆粒
• 直徑：小於5納米
• 純度：高

主要分類

納米矽粉

主要用途：

可與有機物反應，作為有機矽高分子材料的原料

金屬矽通過提純製取多晶矽。

金屬表面處理。

替代納米碳粉或石墨，作為鋰電池負極材料，大幅度提高鋰電池容量

納米矽防水劑

一、性能特點

白色乳液，無毒，無刺激味,不燃燒，PH值12，密度1.15～1.2。用於磚瓦、水泥、石膏、石灰、塗料、石棉、珍珠岩、保溫板等基面上具有優異的防水抗滲效果。有防止建築物風化、凍裂及外牆保潔、防污、防霉、防長青苔之功能；質量可靠，耐久性好，耐酸鹼，耐候性優良，對鋼筋無鏽蝕，且使用安全，施工方便。砂漿抗滲性能≥S14，混凝土抗滲性能≥S18。技術性能符合JC474－1999[砂漿、混凝土防水劑]標準及JC/T902-2002標準

二、使用方法

1、噴塗施工：

使用前先將基面清理乾淨（特別是油污、青苔），將納米矽防水劑加8倍清水攪拌均勻，用噴霧器或刷子直接在乾燥的基面上施工，縱橫至少連續兩遍（上一遍沒幹時施工第二遍），對於1:2.5砂漿的毛面，大約可滲透1mm深，有效壽命可達5~10年，每公斤本劑每遍可施工約40~50m2,施工後24小時內不得受雨淋水浸，4℃以下停止施工。常溫下乾燥後即有優良的防水效果，一周后效果更佳（冬季固化時間較長）。試驗表明：固化後的防水試塊高溫300℃反覆鍛燒20次及－18℃反覆冷凍20次後，防水效果沒有明顯變化。稀釋液現配現用，當天用完。

2、防水砂漿施工：

清理基層泥沙、雜物、油污等，灰砂比控制在1:2.5～3（425#矽酸鹽水泥、中砂含泥量小於3%）；納米矽防水劑加水8－15倍（體積比）可直接用於配製防水砂漿，水灰比≤0.5，實際淨防水劑用量占水泥的3～5%。抹防水層分兩層施工（每層10mm厚）；底層先抹素灰漿1mm，再抹防水砂漿層，初凝時壓實，用木抹戳成麻面；抹第二層防水砂漿後趕光壓實。按正常養護或噴灑本公司生產的水泥養護劑。

3、防水混凝土施工：

納米矽防水劑加水45倍（體積比）直接配製混凝土即可。與普通混凝土的施工方法相同。施工後按正常養護或噴灑本公司生產的水泥養護劑。

4、滲漏維修施工：

原基層光面時需鑿成麻面，清洗浮灰後，做素灰漿結合層，再抹防水砂漿層。正在漏水部位必須先堵漏止水。陰陽角要做成圓角，並壓實。留茬要坡形（接茬寬度100~150mm），接茬時先用素灰漿塗刷，再抹防水砂漿層。

三、注意事項

1、作外加劑冬季施工時，可與亞硝酸鈉類防凍劑配合使用。

2、為一般性化學物品，施工人員在貯運及使用中應小心勿濺到面部，尤其不得濺入眼內，否則立即用大量清水沖洗或就醫。操作時戴上乳膠手套、防護眼鏡，穿好工作服，避免本劑接觸皮膚。

3、使用中不得接觸鋅、鋁、錫等較活潑金屬，更不能用金屬容器儲存，以免發生化學反應引起產品變質及容器被腐蝕。

4、陰涼密封保存，貯運中防止雨淋或曝曬，冬季防止冰凍。保存期24個月，超過保存期檢驗合格仍可使用。

發光材料

21世紀是高度信息化的時代，微電子信息處理的速度迅速發展，但逐步趨向極限。要有所突破，實現光電集成是必由之路。在矽片上實現光電集成從工藝和材料上看是最理想的方案，但受到以下限制：矽具有間接帶隙，只能發射極微弱的紅外光，長期以來被認為不適合於光子學套用，特別是不能用作在光子學中起關鍵作用的光源。1990年多孔矽的室溫強可見光發射被發現，使人們看到了矽被套用於光子學光源的可能性。我們組近十年的研究一直以此為目標，堅持矽基發光材料和器件的基礎研究.

研究成果

(1)通過改變富矽量、退火條件等，控制氧化矽中矽納米晶的尺寸及密度。文獻認為出現矽納米晶的臨界溫度是1000oC，而我們通過試驗確定出現納米晶的臨界退火溫度為900oC。右圖是經900oC退火富矽量約為30%富矽氧化矽的高分辨電鏡象。可以清楚矽納米晶。圖左上角是它的電子衍射圖。

(2)首次觀察到Au/（Ge/SiO2）超晶格/p-Si結構的電致發光。右圖出四周期Ge/SiO2超晶格的高分辨電鏡圖。其中亮線為SiO2，厚度為2.0nm，Ge層厚為2.4nm。

(3)在矽襯底上用磁控濺射技術生長了納米SiO2/Si/SiO2雙勢壘(NDB)單勢阱三明治結構,首次實現Au/NDB/p-Si結構的可見電致發光。發現電致發光的峰位、強度隨納米矽層厚度(W)的改變作同步振盪，如右圖所示。進一步試驗和分析證明，振盪周期等於1/2載流子的deBroglie波長。用我們組提出的電致發光模型作了解釋。

(4)首次在用磁控濺射生長的SiO2：Si：Er薄膜的基礎上實現了波長為1.54μm（光通訊視窗）的Er電致發光。

(5)在熱處理ITO/自然氧化矽/p-Si中首次獲得低閾值電壓的360nm的紫外電致發光，是已報導的最短波長的矽基電致發光。

套用前景

我們在矽襯底上設計了十來種矽/氧化矽納米結構，實現了從近紫外到近紅外的各主要波段（包括1.54和1.62μm）的光致發光和正向或反向偏壓下的低閾值電壓電致發光，並提出了受到廣泛支持的光致發光和電致發光模型，這為最終實現矽基光電集成打下一定的基礎。具有重要的科學意義和巨大的套用前景。