TOP > 国内特許検索 > シリコンナノワイヤーの製造方法

シリコンナノワイヤーの製造方法

国内特許コード P120006809
整理番号 2941
掲載日 2012年3月6日
出願番号 特願2010-185131
公開番号 特開2012-041235
登録番号 特許第5499406号
出願日 平成22年8月20日(2010.8.20)
公開日 平成24年3月1日(2012.3.1)
登録日 平成26年3月20日(2014.3.20)
発明者
  • 野平 俊之
  • 萩原 理加
  • 西村 友作
  • 水谷 陽介
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 シリコンナノワイヤーの製造方法
発明の概要 【課題】例えば、太陽電池の光起電力の電力素子をはじめ、充放電による膨張と収縮を繰り返し受けた場合であっても粉末化しがたいことからリチウム電池の負極材料などに有用である、アルミニウムの混入がない高純度を有するシリコンナノワイヤーを低温で製造することができるシリコンナノワイヤーの製造方法を提供すること。
【解決手段】不活性ガス雰囲気中で亜鉛の存在下で四塩化ケイ素を450~600℃の温度に加熱することを特徴とするシリコンナノワイヤーの製造方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



シリコンナノワイヤーの製造方法として、溶融法(例えば、特許文献1参照)、蒸発法(例えば、特許文献2参照)、触媒法(例えば、特許文献3参照)などが知られている。これらのシリコンナノワイヤーの製造方法の欠点を解消し、高純度のシリコンナノワイヤーを低温で製造する方法として、四塩化珪素ガスと不活性ガスとの混合ガスまたは四塩化珪素ガスを、700~1000℃の高温領域を通って、前記高温領域よりも温度の低い領域へ流通し、該高温領域にアルミニウムを供給し、前記高温領域よりも温度の低い領域においてシリコンナノワイヤーを析出させるシリコンナノワイヤーの製造方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。





前記シリコンナノワイヤーの製造方法によれば、高温領域における温度が700~1100℃であるので、シリコンナノワイヤーを従来の加熱温度(1300℃)よりも低温で製造することができるという利点がある。しかし、シリコンナノワイヤーを製造するときの温度領域が前記高温領域であることは、低温であるとは言いがたく、エネルギー効率を格段に高める観点から、より一層低温でシリコンナノワイヤーを製造することができる方法の開発が待ち望まれている。





また、前記シリコンナノワイヤーの製造方法では、アルミニウムを必要とし、アルミニウムはシリコンとの親和性が良好であることから、シリコンナノワイヤーの製造時にシリコン中にアルミニウムが不純物として混入するため、高純度を有するシリコンナノワイヤーを製造することが困難である。

産業上の利用分野



本発明は、シリコンナノワイヤーの製造方法に関する。さらに詳しくは、太陽電池の光起電力の電力素子、リチウム電池の負極材料などに有用なシリコンナノワイヤーの製造方法に関する。シリコンナノワイヤーは、特に、充放電による膨張と収縮を繰り返し受けた場合であっても粉末化しがたいことから、リチウム電池の負極材料に用いることが期待される。

特許請求の範囲 【請求項1】
不活性ガス雰囲気中で亜鉛の存在下で四塩化ケイ素を450~600℃の温度に加熱することを特徴とするシリコンナノワイヤーの製造方法。

【請求項2】
四塩化ケイ素と亜鉛との混合物を用いる請求項1に記載のシリコンナノワイヤーの製造方法。

【請求項3】
四塩化ケイ素1モルあたりの亜鉛の量が2~5モルである請求項1または2に記載のシリコンナノワイヤーの製造方法。

【請求項4】
金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ゲルマニウム、錫および鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の触媒の存在下で、四塩化ケイ素を加熱する請求項1~3のいずれかに記載のシリコンナノワイヤーの製造方法。

【請求項5】
シリコン片の存在下で四塩化ケイ素を加熱する請求項1~4のいずれかに記載のシリコンナノワイヤーの製造方法。

【請求項6】
閉鎖系内で四塩化ケイ素を加熱する請求項1~5のいずれかに記載のシリコンナノワイヤーの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) S2010-1070-N0
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close