硅方面的材料
硅用途高中化学
硅用途高中化学篇一：硅是一种常见的元素，在高中化学中有着广泛的应用。
硅可以用于制造许多重要的工业产品，例如:1. 半导体材料：硅是半导体材料的重要成分，可以用来制造晶体管和其他电子设备。
在计算机、手机、电视等电子产品中，硅材料被广泛运用。
2. 太阳能电池：硅太阳能电池是一种新型的绿色能源技术，可以利用太阳能将电能转化为热能，具有广泛的应用前景。
3. 玻璃和陶瓷：硅是玻璃和陶瓷的主要成分之一，可以用来制造许多重要的建筑材料和工业制品。
例如，硅玻璃可以用来制造光学仪器、医疗器械等。
4. 硅烷：硅烷是一种重要的化学品，可以用来制造硅橡胶、硅油等高分子材料，也可以用来制造太阳能电池板等高科技产品。
5. 硅藻土：硅藻土是一种天然的矿物质，具有优异的吸附性能和离子交换性能，被广泛应用于水处理、涂料等领域。
除此之外，硅在生物医学、航空航天、建筑材料等领域也有着广泛的应用。
因此，硅元素在高中化学中是一门非常重要的学科，对于理解和应用化学知识都具有重要意义。
篇二：硅是一种化学元素，原子序数为 28，是一种非金属元素。
硅在自然界中广泛存在，是地球上最丰富的元素之一。
在高中阶段，硅的常见用途包括以下几个方面:1. 半导体材料：硅是最常用的半导体材料之一，可用于制造电子元件，如晶体管、集成电路等。
硅晶体的导电性能非常好，且具有较高的熔点和热稳定性。
2. 建筑材料：硅元素还是建筑材料中常见的一种元素，如沙子、石英石、硅藻土等。
这些材料在建筑材料中具有优异的导电、导热、耐热等性能，可用于制造高楼大厦、桥梁、隧道等建筑物。
3. 有机硅材料：硅元素还可以用于制造有机硅材料，如硅油、硅橡胶、硅树脂等。
这些材料具有优异的防水、防潮、耐热、耐寒等性能，广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等领域。
4. 硅晶圆：硅晶圆是一种用于制造半导体器件的重要材料。
在高中阶段，学生可能会学习到硅晶圆的制造工艺，如单晶生长、切割、磨削等。
硅晶圆具有高纯度、高结晶质量等优点，是制造高质量半导体器件的必备材料。
硅的化学性质及应用
硅的化学性质及应用硅（化学符号为Si）是一种非金属元素，是地壳中第二丰富的元素，占据地壳总质量的27.7%。
硅具有特殊的物理和化学性质，因此在许多领域广泛应用。
硅的化学性质1. 稳定性：硅是一种稳定的元素，不易与氧、氢、氮等元素发生反应。
它在高温下能够稳定地形成二氧化硅（SiO2），即石英。
石英是一种常见的硅矿石，也是硅的最稳定氧化物。
2. 氧化性：虽然硅在常温下不容易与氧发生反应，但在高温条件下，硅能与氧气直接反应生成二氧化硅。
这个反应是非常剧烈和放热的，可以用于制备高纯度的二氧化硅。
3. 亲电性：硅是一种典型的亲电元素，容易与一些非金属元素如氧、氢、氮形成化合物。
它可以形成硅烷（SiH4）、硅氟烷（SiF4）、硅氯烷（SiCl4）等化合物。
这些化合物在工业生产中具有广泛应用，如气相沉积制备薄膜和半导体器件等。
4. 稀硫酸性：硅与稀硫酸发生反应，生成硅酸盐和二氧化硫。
这种反应可以用于制备硅酸盐材料，如硅酸钠和硅酸铝等。
5. 溶解性：硅在强碱性溶液中不溶，但可以溶解在含有氢氟酸的溶液中生成氟硅酸盐。
这种溶解性可以被用于蚀刻硅器件或制备氟化硅材料。
硅的应用1. 半导体材料：硅是最重要的半导体材料之一。
硅晶体具有良好的导电性和光电性能，在电子工业中广泛应用于制造集成电路、太阳能电池和半导体器件等。
2. 制陶材料：石英是硅的常见矿石和主要成分，具有高熔点、高硬度、耐高温等特点，因此被广泛用作陶瓷、玻璃、光纤等材料的主要成分。
3. 硅胶材料：硅胶是一种多孔性、无机硅氧链网络聚合物材料，具有良好的吸附性能和化学稳定性。
它被广泛应用于干燥剂、隔热材料、食品加工和医疗器械等领域。
4. 高温润滑剂：由于硅具有较高的熔点和较低的化学反应性，硅酸盐和气相润滑剂可以在高温环境中使用。
这些润滑剂可用于高温轴承、发动机和刀具等高温设备的润滑。
5. 隔热材料：由于硅具有良好的导热性能和耐高温性，硅酸盐纤维被广泛应用于隔热材料的制备。
晶体硅的作用
晶体硅的作用一、引言晶体硅是一种非常重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电、太阳能等领域。
本文将详细介绍晶体硅的作用。
二、晶体硅的结构和性质晶体硅的分子结构是由硅原子组成的，每个硅原子周围都有四个共价键，形成一个六面体结构。
晶体硅具有高纯度、高稳定性和高导电性等特点，是制造半导体器件必不可少的材料。
三、晶体硅在电子领域中的作用1. 制造芯片晶体硅是制造芯片的重要材料。
芯片是现代电子产品中最为核心的部件之一，包括计算机处理器、手机芯片等。
芯片上有大量微小电路板，这些电路板需要在高温下进行烧结并保证高纯度才能正常工作。
而晶体硅正是满足这些要求的理想材料。
2. 制造太阳能电池板太阳能电池板是利用太阳能转化为电能的设备，其主要材料就是晶体硅。
通过对晶体硅进行掺杂和加工，可制成具有光电转换功能的太阳能电池板，用于产生电能。
四、晶体硅在光电领域中的作用1. 制造激光器晶体硅是制造激光器的重要材料之一。
激光器是一种通过受激辐射产生高度聚焦、高亮度、单色性好的光束的设备。
而晶体硅具有良好的光学性能和导电性能，可以用于制造激光器的半导体材料。
2. 制造LED灯LED灯是一种节能环保、寿命长的新型照明设备，其主要材料之一就是晶体硅。
通过对晶体硅进行掺杂和加工，可制成具有发光功能的LED芯片，用于照明。
五、晶体硅在其他领域中的作用1. 制造压电元件晶体硅具有压电效应，在声波传播方面具有很好的应用前景。
目前已经广泛应用于无线通信、声纳等领域。
2. 制造传感器晶体硅还可以作为传感器材料使用。
通过对其进行掺杂和加工，可以制成具有敏感性能的晶体硅传感器。
在汽车、医疗等领域中有广泛应用。
六、总结晶体硅是一种重要的半导体材料，在电子、光电、太阳能等领域中具有广泛的应用前景。
通过对其进行掺杂和加工，可以制成各种功能性材料，为现代科技的发展做出了重要贡献。
工业硅生产原料配比
工业硅生产原料配比全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：工业硅生产是指通过一系列工艺将硅矿石提炼为高纯度的硅材料，可用于制造半导体、光伏、电子器件等领域。
工业硅的生产过程包括提炼硅矿石、氧化硅、还原硅等步骤，而不同的硅材料需要不同的原料配比。
在工业硅生产中，原料的配比是非常重要的。
合理的原料配比可以保证最终产品的质量和性能，同时也能够提高生产效率，降低成本。
本文将从硅矿石的提炼、氧化硅的制备、还原硅的生产等方面介绍工业硅生产的原料配比。
1. 硅矿石的提炼硅矿石是工业硅的原料之一，通常含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质。
硅矿石的提炼是工业硅生产的第一步，其主要目的是提取出SiO2，去除杂质。
在硅矿石的提炼过程中，通常需要添加还原剂和助熔剂。
在硅矿石的提炼中，原料配比的选择对提炼效果至关重要。
一般来说，硅矿石中的含铝、含铁等杂质较高时，需要适量增加还原剂，增加还原力，降低还原温度，提高提炼效率。
还需根据硅矿石的性质和成分，确定助熔剂的种类和用量，以提高熔炼的温度和流动性。
2. 氧化硅的制备氧化硅是工业硅的重要原料之一，通常用于制备硅晶棒、光伏电池等产品。
氧化硅的制备主要包括硅矿石的燃烧、硝酸硅的水解等步骤。
在氧化硅的制备过程中，原料配比是至关重要的。
在氧化硅的制备中，需要用到硅石、碳酸钙等原料。
硅石中的氧化硅含量越高，制备出的氧化硅质量越好。
碳酸钙作为中和剂，在反应过程中可以中和掉过多的酸性物质，保证反应的进行。
在氧化硅的制备中，适当的原料配比可以提高产品质量，减少废品率。
3. 还原硅的生产还原硅是工业硅的另一种重要原料，通常用于制造硅晶棒、光伏电池等产品。
还原硅的生产是以二氧化硅为原料，在高温还原环境下得到的一种硅材料。
在还原硅的生产中，原料配比同样是非常重要的。
在还原硅的生产中，二氧化硅是主要原料，而还原剂是必不可少的。
还原剂通常选择焦粉、碳粉等物质，以提供还原环境，促进二氧化硅的还原反应。
硅橡胶材料国家标准
硅橡胶材料国家标准硅橡胶是一种优质的高分子弹性材料，广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
为了规范硅橡胶材料的生产和应用，国家颁布了一系列的标准，以确保产品质量和安全性。
本文将介绍硅橡胶材料国家标准的相关内容。
首先，硅橡胶材料的国家标准主要包括硅橡胶原料、硅橡胶制品、硅橡胶成型品、硅橡胶密封制品等方面的标准。
其中，硅橡胶原料的国家标准主要涵盖了硅橡胶的物理性能、化学性能、加工性能等方面的要求，以及对硅橡胶原料的质量控制和检测方法。
硅橡胶制品的国家标准则规定了硅橡胶制品的外观质量、尺寸偏差、物理性能、化学性能等方面的要求，以及对硅橡胶制品的检测方法和质量控制要求。
其次，硅橡胶材料的国家标准对硅橡胶成型品和硅橡胶密封制品的生产和应用也做出了详细规定。
硅橡胶成型品的国家标准主要包括了硅橡胶成型制品的工艺要求、尺寸偏差、物理性能、化学性能等方面的要求，以及对硅橡胶成型品的检测方法和质量控制要求。
硅橡胶密封制品的国家标准则规定了硅橡胶密封制品的用途范围、外观质量、尺寸偏差、物理性能、化学性能等方面的要求，以及对硅橡胶密封制品的检测方法和质量控制要求。
另外，硅橡胶材料的国家标准还对硅橡胶制品的包装、运输和储存提出了相应的要求，以确保硅橡胶制品在生产、运输和储存过程中不受损坏，保持良好的使用性能。
同时，国家标准还对硅橡胶制品的标识和使用说明做出了规定，以便用户正确选择和使用硅橡胶制品。
总的来说，硅橡胶材料的国家标准为硅橡胶行业的发展提供了有力的支持和保障。
遵循国家标准生产和应用硅橡胶制品，不仅可以保证产品质量和安全性，还可以促进硅橡胶行业的健康发展。
希望硅橡胶生产企业和用户单位严格遵守国家标准，共同推动硅橡胶行业的发展，为社会和经济发展做出更大的贡献。
硅材料化学高考知识点
硅材料化学高考知识点近年来，硅材料化学成为高考重要的考点之一。
硅材料化学不仅与日常生活息息相关，还在工业、农业、医疗等领域具有广泛应用。
下面将从硅材料的性质、制备方法、应用以及环境问题等方面深入探讨硅材料化学的高考知识点。
硅材料是指以硅元素为主要成分的材料，最常见的硅材料是硅石（SiO2）。
硅材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性和良好的光学性能等特点。
这些特性使得硅材料成为制造电子器件、太阳能电池、光纤等高端技术产品的理想材料。
在硅材料的制备方法方面，高考常考的有两种制备方法：熔融法和化学气相沉积法（CVD法）。
熔融法是将硅石与碳等材料加热到高温，使硅石发生还原反应生成硅，然后通过冷却结晶得到硅块。
CVD法则是将硅材料的原料气体通过加热使其分解沉积在衬底上形成薄膜。
这两种方法在工业生产中得到了广泛应用。
硅材料的应用与生产领域广泛，其中最常见的是电子器件制造。
硅材料具有半导体特性，可以通过控制杂质的加入和浓度来调节导电性。
这使得硅材料成为制造集成电路、晶体管、存储器件等电子元件的主要材料之一。
此外，硅材料的光学性能也使其成为制造光纤、太阳能电池等产品的重要原料。
虽然硅材料在工业中得到广泛应用，但也面临一些环境问题。
熔融法生产硅块时产生的高温烟气中含有大量的二氧化硅，如果未经处理直接排放到大气中，会形成硅尘污染和酸雨等环境问题。
此外，硅材料的生产还需要大量的能源输入，导致对能源资源的过度消耗。
因此，在硅材料的制备和使用过程中应注重环保和节能措施的应用。
总之，硅材料化学是高考中的重要考点。
了解硅材料的性质、制备方法、应用和环境问题等方面的知识，对于理解和应用硅材料化学具有重要意义。
希望同学们通过深入学习硅材料化学，加深对此领域的理解，为未来的学习和职业发展打下坚实基础。
单晶硅的分类及应用
单晶硅的分类及应用单晶硅是指由纯度极高的硅材料制成的半导体材料，其晶体结构具有高度的有序性和定向性。
单晶硅具有优异的电子特性，被广泛应用于半导体器件的制造以及光电子、太阳能等领域。
下面将详细介绍单晶硅的分类及应用。
一、单晶硅的分类单晶硅可以根据生长方法、晶体形态等多个方面进行分类。
目前常见的单晶硅分类方法有以下几种：1. 生长方法根据单晶硅的生长方法，可将其分为Czochralski生长单晶硅、区域熔化法单晶硅、分子束外延法单晶硅等。
- Czochralski生长单晶硅：Czochralski法是单晶硅生长中最常用的方法之一，其特点是生长快速、晶体质量高、控制性能好。
在Czochralski法中，硅料经过高温熔融，并在铜坩埚内浸入单晶硅原晶种，通过拉制和旋转单晶器，使软化硅料温度逐渐下降，从而生长出长而完整的单晶硅。
- 区域熔化法单晶硅：区域熔化法是通过在硅块中形成一个熔化区域，然后通过辐射热或者电加热等方式将熔化区域向硅块中移动，最终形成单晶硅的方法。
区域熔化法能够生长出大尺寸、高纯度的单晶硅，广泛应用于太阳能电池制造等领域。
- 分子束外延法单晶硅：分子束外延法是利用外延面偶合及分子激光捕获等技术，通过将制备的Czochralski方法生长的单晶硅切割成锗薄片，再在硅基片(晶圆)上生长单晶硅的方法。
该方法可以实现高度纯化的单晶硅材料生长，用于高性能半导体器件制造。
2. 晶体形态根据单晶硅的晶体形态，可将其分为柱型单晶硅、片型单晶硅、棒型单晶硅等。
柱型单晶硅是指直径相对较小而长度较长的单晶硅，通常应用于电子元器件制造；片型单晶硅是指表面较为平整的矩形或圆形单晶硅，多用于太阳能电池等领域；棒型单晶硅是指直径较大的单晶硅棒，通常用于高功率电子元器件的制造。
二、单晶硅的应用1. 半导体器件制造单晶硅是制造大量半导体器件的主要材料之一。
由于单晶硅具有优异的电子性能，可以精确控制导电和绝缘特性，因此广泛应用于集成电路、逻辑门、存储器、传感器等电子元器件的制造。
无定形硅结构
无定形硅结构无定形硅是一种非晶态的硅材料，它与晶体硅相比具有许多独特的性质和应用。
本文将从无定形硅的结构、性质和应用三个方面进行介绍。
无定形硅的结构与晶体硅有所不同。
晶体硅是由有序排列的硅原子构成，形成了规则的晶格结构。
而无定形硅则是由无序排列的硅原子组成，缺乏长程的周期性结构。
这种无序性导致无定形硅具有非晶态的特点，因此也被称为非晶硅。
由于无定形硅的结构松散，硅原子之间的键结构较弱，导致无定形硅的物理性质与晶体硅有所不同。
首先，无定形硅具有较低的密度和硬度，相对脆弱。
其次，由于无定形硅中硅原子的无序排列，存在着较多的缺陷和杂质，这导致了无定形硅的电学性能较差。
此外，无定形硅的热导率也较低。
然而，无定形硅也具有自己的独特优点和应用价值。
首先，由于无定形硅的结构松散，它具有较高的光吸收能力。
这使得无定形硅在太阳能电池领域有着广泛的应用，可以用于制造高效的太阳能电池。
其次，无定形硅还具有较好的化学稳定性，可以在高温和恶劣的环境下使用。
这使得无定形硅在先进材料和光学器件领域有着广泛的应用潜力。
此外，无定形硅还可以用于制备薄膜材料，如涂层、传感器等。
除了在材料科学领域的应用外，无定形硅还在生物医学和电子器件等领域发挥着重要作用。
在生物医学领域，无定形硅可以用于制备生物传感器和药物缓释系统，具有重要的临床应用前景。
在电子器件方面，无定形硅可以用于制备非易失性存储器和薄膜晶体管等，具有良好的电学性能和可塑性。
无定形硅作为一种非晶态的硅材料，具有独特的结构、性质和应用。
尽管无定形硅的物理性质相对较差，但由于其特殊的结构和优异的光学性能，使得它在太阳能电池、先进材料、生物医学和电子器件等领域具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展，无定形硅的研究和应用也将不断深入，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
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1 硅纳米材料简介及其研究进展 物理学专业学生 乔珍 指导教师 苏希玉
摘要：通过回顾对于硅纳米材料研究的起源、发展，对硅纳米材料的结构、应用研究及应用前景进行了详细介绍，以此使人们对硅纳米材料及纳米技术有个正确认识和初步理解。硅纳米材料的发现在物理学史上具有重要的意义，因为正是由于它的发现使得我们在锂电池、太阳能电池等方面获得巨大进展，并且由于其特殊性能硅纳米材料有望成为新一代的纳米电子器件基材。本论文通过详细阐述硅纳米材料的性能、大量制备合成的可行性，即着重按硅纳米线的生长机理概括了几种合成方法，包括气-液-固生长法、有机溶液生长法、氧化物辅助生长法、分子束取向附生法、固-液-固生长法，进而全面的介绍了硅纳米材料的应用研究，其中包括电池效率、传感器、电子器件等，并指出今后的研究方向。 关键词：硅纳米材料 硅纳米线 锂离子电池
Brief Introduction of Silicon Nano-materials and Advancing in Research of one-dimensional Silicon Nano-materials Student majoring in physics Qiao Zhen Tutor Su Xiyu
Abstract：Through reviewing for silicon nano materials research the origin, development, on the silicon nanometer material structure, application and application prospect are introduced in detail, so that people on the silicon nanometer materials and nanotechnology have a correct understanding and a preliminary understanding. Silicon nano materials found in the history of physics has important sense, because it is due to its discovery allows us in the lithium battery, solar battery, obtained tremendous progress, and because of its special properties of nanometer silicon material is expected to become a new generation of nano electronic device substrate. In this paper, by elaborating the silicon nano material performance, large scale preparation of synthetic feasibility, emphasize namely by silicon nanowire growth mechanism is summarized several synthesis methods, including gas - liquid - solid growth method, organic solution growth method, oxide-assisted growth method, molecular beam epitaxy method, solid - liquid - solid growth method, and comprehensive introduction of the silicon nano material application, which includes a battery efficiency, sensors, electronic devices, and points out the research direction in the future. Key words: siliconnano-materials; siliconnanowires; lithium-ion battery
引言 纳米材料的研究最初源于19世纪60年代对胶体微粒的研究。20世纪60年代后，研究人员开始有意识地通过对金属纳米微粒的制备和研究来探索纳米体系的奥秘【1】。1984年，德国的格莱特教授把粒径为6nm的金属铁粉原位加压制成世界上第一块纳米材 2
料，开创了纳米材料学之先河。1990年7月，在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术学术会议(Nano-ST)，这标志着纳米材料学作为一个相对独立的学科的诞生。1991年，Iijima在高分辨透射电镜（HRTEM）下观察到纳米碳管，自此纳米材料的制备和研究成为国际上材料科学研究的焦点。材料的一位纳米结构如纳米管、纳米丝以及有这些纳米结构组装成的纳米阵列体系尤其引人关注。纳米技术是20世纪80年代末期刚刚诞生的并在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术，是研究尺寸范围在一百纳米以下的物质的组成，在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。中国在纳米基础研究领域并不落后。20世纪90年代初，科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等单位就启动了有关纳米材料的攀登计划、国家重点基础研究项目等，投入数千万元资金支持纳米基础研究，使中国在纳米材料基础研究方面，尤其是纳米结构的控制合成方面，处在比较前沿的位置，继美、日、德之后，位居世界第四【2】。
1 硅纳米材料 硅虽为半导体材料，但不是很好的光电子材料。然而，当空间尺寸小到纳米级时，在量子限制条件下，可能打破硅材料的晶格对称性并使不同的动量态相互混杂，诱发有效的发光与光学增益态，从而获得硅基材料的高效光发射。微电子技术的发展使硅材料的用途越来越广，运算速度越来越快、记忆容量越来越大是微电子产业的趋势。目前每一块硅芯片上可以刻制出1亿个逻辑单元，在如此高密度电路板上，单元与单元之间的接线的宽度就不能超过100--200nm。这对硅芯片的尺寸有了更高的要求。由于具有纳米硅材料独特的物理特性(例如光发射、场发射、量子限制效应等)，纳米尺寸的硅材料(例如纳米晶体、多孔硅、量子井和纳米线等)引起了科学家们的极大兴趣。 一维硅纳米材料具有与传统材料截然不同的特殊性质，当材料的直径与其德布罗意波长相当时，导带与价带会进一步分裂，量子限制效应与非线性光学效应等会表现得越来越明显；因此，一维硅纳米材料可望成为新一代的纳米电子器件基材。更重要的是，由于它与现有硅技术具有极好的兼容性进而具有极大的市场应用潜力；因此，一维硅纳米材料成为目前凝聚态物理和材料科学等领域的研究热点之一【3】。硅纳米线最初采用照相平版蚀刻技术及扫描隧道显微方法得到，但产量小；直到1998年，采用激光烧蚀法首次实现了硅纳米线的大量制备【4-6】。目前大量合成硅纳米线的方法主要有激光烧蚀法、热气相沉积法、化学气相沉积法等，生长机理可分为金属催化气-液-固(VLS)生长机理，超临界流-固-固机理、氧化物辅助生长机理和固-液-固生长机理等。
2硅纳米线的研究现状 硅纳米线是近年来发展起来的一种新型纳米信息材料，最早采用电子束平版 印刷术和刻蚀技术制得了硅纳米线。电子束平版印刷术的分辨率限制了硅纳米线的直径，目前采用此方法制备的硅纳米线直径约30一100nm。经过电子束平版印刷术处理后必须进行反应性离子刻蚀(RIE)，采用RIE法制备的硅纳米线最小直径为 5nm。然而，电子束平版印刷术及RIE技术耗时长且制备过程复杂，而且所制备的硅纳米线为生长于SiO2上的非自由式结构。1997年，Ono等采用超高真空STM，在硅衬底与扫描隧道显微镜之间通以恒定电流，在STM电流作用下硅蒸发并沉积到金探头的尖端，从而获得了自由式的硅纳米线。然而，这种方法每次只能制备一根硅纳米线。直到1998年C.M.Liber等小组采用激光烧蚀法以Fe或者Au做催化剂，提出了纳米团簇催化法制备纳米硅线的方法，首次实现了硅纳米线的大量制备后，硅纳米线的研究才取得了较大进展。到目前 3
为止，按照生长机理分主要有VLS法、氧化物辅助生长法、水热法、纳米电化学法等等。在这些方法当中，VLS和氧化物辅助法制备方法简单，并且可以在直径可控、制备数量等方面取得突破而被广泛关注。下面就具体的研究情况作一下简要介绍。 2.1 通过金属催化气-液-固生长机理合成 以含少量Fe、Au、Ni、Ti、Co等催化剂的硅粉为原料，Ar气为保护气体，在1000--1400。C(采用激光烧蚀法、热气相沉积法时)或400~700.C(采用化学气相沉积法时)下可获得硅纳米线，其生长机理一般为气-液-固生长机理。 在没有任何模板或催化剂存在下通过一氧化硅的热蒸汽法可合成单晶硅带。这种硅带厚仅10um、宽几百个纳米、长度几微米，其纳米结构外形明显不同于以往的纳米膜、纳米线、纳米管、纳米链等，具有许多可开发利用的物理性质。 2.2 通过有机溶液生长法合成 该法是在高压反应器中，以烷烃硫醇包覆的Au纳米晶体为催化剂、正己烷为溶剂、二苯基硅烷等为硅源，在500。CX27MPa条件下制备出长为数微米、高结晶、直径分布范 围窄、高长/径比的硅纳米线。Au纳米晶体催化了一维硅纳米线的生长；调整反应压力可以控制硅纳米线的生长。但此法存在产量低、使用溶剂对环境有污染的缺点【7】。 德克萨斯大学的研究人员将胶质的Ni纳米晶体直接放入有机溶剂中合成晶体纳米线，他们把这种纳米线的生长机理称为超临界流体-固-固生长机制。反应温度400--520。C，反应压力14.3--23.4MPa。Ni纳米晶体在合成中起两个作用：一是催化硅先驱物(芳基硅、烷基硅和丙硅烷)分解为硅；二是通过Ni晶种中硅的固气合金导致硅结晶。 2.3 通过氧化物辅助生长机理合成 S.T.Lee等人以硅或硅氧化物为原料，不加催化剂，采用激光烧蚀或热气相沉积，在1000--1400。C下制备出微米长度的硅纳米线；并提出了硅纳米线的氧化物辅助生长机理【8-9】。 香港城市大学的超金刚石及先进薄膜研究中心通过氧化物辅助生长法成功研制出相当于人体头发直径五万分之一的纳米硅线，这项成果已刊登在著名的<>杂志上，并被选作封面图片。目前，这项成果已申请美国专利。这项成果适合于大多数半导体纳米线。科研小组还首次发现，氢对于硅纳米线表面具有清洁和稳定的作用，采用此法制成的硅纳米线的稳定性大大超出常规硅，为制作纳米器件提供了条件；运用高分辨率的扫描隧道显微镜技术首次获得硅纳米线的表面结构；并发明了大量生产高质量硅纳米线的新方法【10】。纳米线表面的稳定程度及量子体积的效应显示，硅纳米线在电子及光电子学的应用中具有光明的前景。这些研究成果对于纳米尺度及制作纳米元件的研究带来很好的机遇。 2.4 通过分子束取向附生机理合成 Tang等人以SizH为硅源、Ti为催化剂，采用分子束取向附机理制备了硅纳米线。硅纳米线的生长机理主要包括两方面：一是吸收SiH分子至TiSi表面并分解为Si原子；二是Si原子转移至TiSi/Si界面，Si转移有两条可能的路线，通过TiSi扩散及沿着TiSi2表面扩散。通过表面扩散仅仅形成了Si环，而通过TiSi2扩散速度很快，Si晶在TiSi2下面生长并形成了硅纳米线【8】。 2.5 通过固-液-固生长机理合成 以重掺杂n型Si(111)晶片作为衬底，在上面热沉积40nm的Ni层，将衬底放入石英管中并加热至950。C，在硅纳米线的生长过程中分别以6X104Pa/s的速率和6.76X104Pa/s的速率通入Ar2及H2，压力为2.66X104Pa；冷却至室温后衬底表面形成了一层灰色沉积物。研究表明，产物为高定向的无定形掺硼硅纳米线，长度和直径较均匀。