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立方相碳化硅(3C-SiC)具有许多优异的力、热、光和电学性能，这使它在高温、大功率、高压、高频等极端条件下的应用前景广阔。纳米3C-SiC具有更多体相所没有的性能，如蓝光发射和场发射性能、光催化、氢存储、高弹性模量等，已成为当前半导体纳米材料研究的热点之一。目前，使用低成本的Si与C源，安全、可靠，可批量制备3C-SiC纳米材料的技术还在进一步探索之中。本文提出了几种简单、廉价，高产量地制备3C-SiC量子点、纳米球和一维纳米材料的方法，并研究了它们的结构与性能。
1、以颗粒尺寸在微米量级的3C-SiC粉末为原料，通过氢氟酸与硝酸化学腐蚀、超声振荡，在乙醇中制备出了大量3C-SiC纳米小颗粒。这些纳米颗粒的直径在1.5到6.5 nm之间，呈现中心对称分布，最可几直径为3.6 nm。小颗粒的形成过程如下：化学腐蚀使原始大颗粒表面形成一些多孔或沟壑状的网状结构，超声振荡使这些网状结构粉碎，形成量子点并脱落在乙醇中。在Xe灯照射下，3C-SiC-乙醇溶液表现出强烈、稳定的光致发光效应，当激发波长从260 nm增加到480 nm时，发光峰位从420 nm红移至512 nm。分析与计算结果表明，其发光来源于量子限制效应造成的3C-SiC小颗粒中光激发载流子的带带复合。
2.将硅片盖在装有硫化锌(ZnS)和活性碳混合粉末的坩锅上，在常压环境、氩气保护下，1150℃加热4小时，在硅片下表面得到大量的3C-SiC纳米球。这些纳米球表面光滑，直径在20至430 nm之间。硅片上表面的生成物是3C-SiC纳米线。在ZnS粉末的辅助作用下，硅片上可生成的较高活性的Si及其氧化物SiOx，而管道中残存的氧气和活性碳粉生成CO气体，Si、SiOx和CO气体间发生碳热还原反应，生成3C-SiC纳米材料，其生长机制可归结为气-固模式。在硅片上下方生成的3C-SiC纳米结构的形貌不同，与硅片上下方反应物的浓度不同所导致的3C-SiC生长速度差异有关。
3.用一种简单、安全的方法，以活性碳、Si和ZnS粉末为原料，制备了大量的3C-SiC纳米线。这些纳米线的直径为8-60 nm，长度为几μm。一些纳米线的弯曲处，存在非晶区域，其中包裹有直径为几纳米、晶化完全的小晶粒。3C-SiC纳米线的成核与生长可归因于一种在氧与硫辅助下的气-固反应模式。在波长为375 nm的紫外光激发下，3C-SiC纳米线在去离子水中的悬浮液在548 nm处有一发光峰，这与纳米线的非晶氧化硅壳层有关。该非晶壳层被去除后，原位于548 nm处的发光峰消失。新出现的发光峰，随激发波长从300 nm增加到375nm，从417 nm红移至484 nm处，这种可调的紫-蓝发光来源于纳米线弯曲处小颗粒的量子限制效应。
4.将Si粉球磨减小尺寸后，与活性碳粉混合，在常压下1250℃加热4小时，制备了针状与Y形的3C-SiC纳米须。同样的条件下，用未球磨过的Si粉，生成物是直径、表面光滑程度都不同的3C-SiC纳米棒和纳米竹节结构，并伴有一定量的未反应完的Si颗粒。反应系统中残留的氧气在3C-SiC成核与生成过程起关键作用。当反应被触发后，3C-SiC纳米结构的生长可以不再需要消耗氧气而继续进行，其生长可归因于氧辅助下的气-固生长模式。辅以球磨减小反应物Si颗粒的尺寸，这是一种简单、有效地可以制备大量的3C-SiC一维纳米材料的方法。如果进一步控制Si颗粒的尺寸与形貌，该方法有望得到大量形貌均一的3C-SiC纳米结构。