[发明专利]在流通式等离子反应器中生产IV族元素纳米颗粒的方法和装置

权利要求书

1.一种等离子处理装置，包括：

外介电管，外介电管包括外管内表面和外管外表面，其中外管内表面具有外管内表面蚀刻速率；

内介电管，内介电管包括内管外表面，其中外管内表面和内管外表面限定出环形通道，而且其中内管外表面具有内管外表面蚀刻速率；

第一外电极，第一外电极具有布置在外管外表面上的第一外电极内表面；

第一中心电极，第一中心电极被布置在内介电管内部，第一中心电极还被设计成在第一RF能量源施加到第一外电极和第一中心电极中一个时被连接到第一外电极上；

在第一外电极和第一中心电极之间限定的第一反应区。

2.权利要求1的装置，进一包括被纵向定位在内介电管周围的介电套。

3.权利要求1的装置，其中所述内介电管的至少一部分涂有材料蚀刻速率大大低于内管外表面蚀刻速率的材料。

4.权利要求3的装置，其中所述材料选自由IV族元素半导体、蓝宝石、聚碳酸酯氧化铝、氮化硅(Si_xN_y，其中x＞0和y＞0)、碳化硅和硼硅酸盐玻璃组成的组。

5.权利要求1的装置，其中外介电管的至少一部分涂有材料蚀刻速率大大低于外管内表面蚀刻速率的材料。

6.权利要求5的装置，其中材料选自由IV族元素半导体、蓝宝石、聚碳酸酯氧化铝、氮化硅(Si_xN_y，其中x＞0和y＞0)、碳化硅和硼硅酸盐玻璃组成的组。

7.权利要求1的装置，其中在第一反应区下游设计纳米颗粒收集室来捕获IV族元素半导体纳米颗粒的集合。

8.权利要求1-7中任一项的装置，还包括由第二外电极和第二中心电极限定的第二反应区，其中第二外电极具有布置在外管外表面上并在第一外电极下游的第二外电极内表面，和其中第二中心电极被布置在第一中心电极下游内介电管内部，第二中心电极还被设计在第二RF能量源施加到第二外电极和第二中心电极中一个上时被连接到第二外电极上。

9.权利要求8的装置，其中在第二反应区下游设计纳米颗粒收集室来捕获纳米颗粒的集合。 

10.权利要求1的装置，还包括连接到环形通道并进一步布置在第一反应区下游的纳米颗粒前体气体回收系统。

11.权利要求1的装置，还包括被设计用来除去大部分前体气体的前体气体捕集器，其中前体气体捕集器位于第一反应区下游。

12.权利要求8的装置，还包括被设计用来除去大部分前体气体的前体气体捕集器，其中前体气体捕集器位于第一反应区下游。

13.一种生产IV族元素半导体纳米颗粒集合的方法，包括：

使前体气体流过等离子装置的等离子室，等离子室包括，

外介电管，外介电管具有外介电管内表面和外介电管外表面，

内介电管，内介电管包括内介电管外表面，其中外介电管内表面和内介电管外表面限定出环形通道，

外电极，外电极具有布置在外介电管外表面上的外电极内表面，

第一中心电极，第一中心电极被布置在第一内介电管内部，第一中心电极还被设计成电连接到第一外电极上；

施加RF能量源到第一外电极和第一中心电极的一个上，借此产生IV族元素半导体纳米颗粒的集合；

收集IV族元素半导体纳米颗粒的集合；和

使清洗气体流过环形通道。

14.权利要求13的方法，其中清洗气体选自醇、羧酸、醛和酮。

15.权利要求13的方法，其中清洗气体为异丙醇。

16.权利要求14的方法，其中用载气引导清洗气体通过环形通道。

17.权利要求16的方法，其中载气为稀有气体和空气中的一种。

18.权利要求13的方法，其中IV族元素半导体纳米颗粒的集合被掺杂。