A family of discrete and uniformly sized silicon nanoparticles, including 1
(blue emitting), 1.67 (green emitting), 2.15 (yellow emitting), 2.9 (red
emitting) and 3.7 nm (infrared emitting) nanoparticles, and a method that
produces the family. The nanoparticles produced by the method of the
invention are highly uniform in size. A very small percentage of
significantly larger particles are produced, and such larger particles are
easily filtered out. The method for producing the silicon nanoparticles of
the invention utilizes a gradual advancing electrochemical etch of bulk
silicon, e.g., a silicon wafer. The etch is conducted with use of an
appropriate intermediate or low etch current density. An optimal current
density for producing the family is .about.10 milli Ampere per square
centimeter (10 mA/cm.sup.2). Higher current density favors 1 nm particles,
and lower the larger particles. Blue (1 nm) particles, if any appreciable
quantity exist depending on the selected current density, may be removed
by, for example, shaking or ultrasound. After the etch, the pulverized
wafer is immersed in dilute HF for a short time, while the particles are
still connected to the wafer to weaken the linkages between the larger
particles. This may be followed by separation of nanoparticles from the
surface of the silicon. Once separated, various methods may be employed to
form plural nanoparticles into crystals, films and other desirable forms.
The nanoparticles may also be coated or doped. The invention produces the
family of a discrete set of sized particles and not a continuous size
distribution. Particles may be isolated from the family, i.e., it is
possible to produce any one of the sizes of particles from the family
after the basic method steps have been executed to produce the family of
particles.
Una famiglia dei nanoparticles discreti ed uniformemente graduati dei nanoparticles del silicone 1.67 (emissione verde), 2.15 (emissione gialla), 2.9 (colore rosso che emette) e 3.7 di nm (infrared che emette), compreso 1 (azzurro che emette), e un metodo che produce la famiglia. I nanoparticles prodotti con il metodo dell'invenzione sono altamente uniforme nel formato. Una percentuale molto piccola di particelle significativamente più grandi è prodotta e tali più grandi particelle sono filtrate facilmente fuori. Il metodo per produrre i nanoparticles del silicone dell'invenzione utilizza incissione all'acquaforte elettrochimica avanzante graduale di silicone all'ingrosso, per esempio, una lastra di silicio. Incissione all'acquaforte è condotta con uso di una densità di corrente adatta incissione all'acquaforte intermedia o bassa. Una densità di corrente ottimale per produrre la famiglia è ampère di milli del about.10 per il centimetro quadrato (10 mA/cm.sup.2). L'più alta densità di corrente favorisce lle particelle di 1 nm ed abbassa le più grandi particelle. Le particelle blu (1 nm), se qualsiasi quantità apprezzabile esiste secondo la densità di corrente selezionata, possono essere rimosse vicino, per esempio, agitare o ultrasuono. Dopo che incissione all'acquaforte, la cialda polverizzata sia immersa nell'HF diluita per un breve periodo, mentre le particelle ancora sono collegate alla cialda per indebolire i collegamenti fra le più grandi particelle. Ciò può essere seguita dalla separazione dei nanoparticles dalla superficie del silicone. Una volta che separati, i vari metodi possono essere impiegati per formare i nanoparticles plurali nei cristalli, nelle pellicole ed in altre forme desiderabili. I nanoparticles possono anche essere rivestiti o hanno verniciato. L'invenzione produce la famiglia di un insieme discreto delle particelle graduate e non di una distribuzione per ampiezza continua. Le particelle possono essere isolate dalla famiglia, cioè, è possibile produrre qualunque dei formati delle particelle dalla famiglia dopo che i punti di base di metodo siano stati eseguiti per produrre la famiglia delle particelle.
