等离子堆焊机合金由于具有高耐磨、高耐腐蚀、耐高温、抗辐射等本征特性，而受到广泛关注。与普通氮化硅材料相比，氮化硅纳米线特殊的几何结构使其具有了独特的物理、化学性质，等离子堆焊机合金是一种优良的“结构-功能一体化”宽禁带半导体材料。但是，目前关于氮化硅纳米线材料还存在产率低、纯度低、难掺杂、发光强度低、发光性能难以调控等问题，制约了氮化硅纳米线材料的实际应用。

　　当采用液氮作球磨介质时，在纳米晶硅粉表面形成Si-N键，可有效阻止纳米晶硅粉氧化。氮化硅纳米线尺度均匀，直径约为25nm。等离子堆焊机合金单晶氮化硅纳米线的禁带宽度为5.0eV，发射光谱波长范围为350~650nm，存在五个发光峰，位于586nm和542nm的发光峰是由硅悬挂键与Si-Si键/价带之间的电子跃迁造成的，447nm的发光峰是由硅悬挂键与导带之间的电子跃迁造成，405nm和393nm的发光峰是由N4+与价带之间的电子跃迁造成。

　　以单晶氮化硅纳米线的合成制备、可控掺杂以及光致发光性能的调控为研究目标，以价层电子结构作为掺杂元素的选择依据，采用低温球磨及高温氮化的制备新技术，系统研究掺杂元素(不同价层电子结构的元素)、掺杂元素含量对等离子堆焊机合金性能的影响，实现氮化硅纳米线发光性能的调控与优化，并采用第一性原理计算氮化硅纳米线的能带结构，结合等离子堆焊机合金机理。以高纯硅粉为原料，采用低温球磨及氮化合成工艺，实现了高纯、单晶氮化硅纳米线的制备，为后续制备掺杂可控单晶氮化硅纳米线奠定了良好的基础，并研究了单晶氮化硅纳米线的光致发光性能。