Structural and photoluminescence properties of silicon nanowires extracted by means of a centrifugation process from plasma torch synthesized silicon nanopowder
Notice bibliographique
Résumé
We report on a method for the extraction of silicon nanowires (SiNWs) from the by-product of a plasma torch based spheroidization process of silicon. This by-product is a nanopowder which consists of a mixture of SiNWs and silicon particles. By optimizing a centrifugation based process, we were able to extract substantial amounts of highly pure Si nanomaterials (mainly SiNWs and Si nanospheres (SiNSs)). While the purified SiNWs were found to have typical outer diameters in the 10-15 nm range and lengths of up to several μm, the SiNSs have external diameters in the 10-100 nm range. Interestingly, the SiNWs are found to have a thinner Si core (2-5 nm diam.) and an outer silicon oxide shell (with a typical thickness of ∼5-10 nm). High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) observations revealed that many SiNWs have a continuous cylindrical core, whereas others feature a discontinuous core consisting of a chain of Si nanocrystals forming a sort of 'chaplet-like' structures. These plasma-torch-produced SiNWs are highly pure with no trace of any metal catalyst, suggesting that they mostly form through SiO-catalyzed growth scheme rather than from metal-catalyzed path. The extracted Si nanostructures are shown to exhibit a strong photoluminescence (PL) which is found to blue-shift from 950 to 680 nm as the core size of the Si nanostructures decreases from ∼5 to ∼3 nm. This near IR-visible PL is shown to originate from quantum confinement (QC) in Si nanostructures. Consistently, the sizes of the Si nanocrystals directly determined from HRTEM images corroborate well with those expected by QC theory.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».