[發明專利]有序硅納米線的制備方法

無效

• 申請號: 201010185330.4
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101871116A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 石明吉;陳蘭莉;丁淑娟;尹應鵬;于家輝;羅鵬暉
• 申請（專利權）人: 南陽理工學院
• 主分類號: C25D11/12
• 分類號: C25D11/12;C23C14/18;C23C14/28;C23C14/58
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 莊振乾

1.一種有序硅納米線制備方法，其特征包括如下步驟：

(1)高純度鋁片的超聲波清洗和電化學拋光；

(2)采用二次陽極氧化法制備陽極氧化鋁模板；

(3)以陽極氧化鋁模板為襯底，采用脈沖激光沉積技術制備硅與陽極氧化鋁的復合膜；

(4)將復合膜從反應室取出后，在硅膜表面涂膠，膠干后，用鹽酸溶液將陽極氧化鋁模板完全腐蝕掉，離子水洗凈晾干，這樣就制備出尺寸一致，均勻分布在硅膜上的硅納米線。

2.如權利要求1所述的有序硅納米線制備方法，其特征在于：所述高純度鋁片用丙酮在超聲波清洗器中清洗，所述電化學拋光是在體積比為1/2～1/10高氯酸和無水乙醇的混合液中進行電化學拋光，時間為5min～10min，拋光電壓為10V～18V。

3.如權利要求1所述的有序硅納米線制備方法，其特征是：所述二次陽極氧化法為用電解液為0.1mol/L～0.5mol/L的草酸溶液進行陽極氧化，電壓為10V～40V，溫度不超過10℃，初次陽極氧化時間為10min～15min，然后用鉻酸浸泡5min～20min，除掉初次陽極氧化產生的氧化層中的無序化部分，接著進行二次陽極氧化，條件與初次陽極氧化的相同，時間為20min～40min，在脈沖激光沉積之前，先將陽極氧化鋁模板用0.1mol/L～1mol/L的NaOH溶液擴孔10s～20s，然后用去離子水淋洗干凈，用吹風機吹干后備用。

4.如權利要求1所述的有序硅納米線制備方法，其特征是：所述用脈沖激光沉積在陽極氧化鋁模板開孔的面上沉積硅膜，所述沉積分為兩個階段進行，第一個階段，通過調整激光器的脈沖重復頻率和脈沖能量使沉積速率比較小，讓硅盡量填充到陽極氧化鋁模板的孔洞中；第二個階段，通過調整激光器的脈沖重復頻率和脈沖能量使沉積速率比較大，以提高硅膜的生長速度，所述脈沖激光采用KrF準分子激光器，背景真空要達到10^-6Pa量級以上，硅靶為硅片，源-基距3～5cm，反應開始時壓強為10^-5Pa量級，襯底溫度為300℃～700℃，沉積時，襯底要自轉以保證硅膜厚度的均勻。

5.如權利要求1所述的有序硅納米線制備方法，其特征是：所述涂膠是在硅膜的表面涂一層耐酸耐堿的改性丙烯酸酯膠或其它耐酸耐堿的膠，膠干以后可以加強硅膜的機械強度，保證硅膜在去掉陽極氧化鋁模板后不會破裂；所述腐蝕法去除陽極氧化鋁模板，腐蝕過程必須將陽極氧化鋁模板徹底去除干凈，將腐蝕后的硅膜撈出來，用去離子水洗凈晾干，便得到均勻分布在硅膜上的硅納米線。

6.如權利要求1所述的有序硅納米線制備方法，其特征是：所述硅納米線的直徑與陽極氧化鋁模板的孔徑相等，硅納米線的分布與陽極氧化鋁模板孔的分布一樣。