[發明專利]陣列結構絨面及其制法和應用

有效

• 申請號: 201410196870.0
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103956395B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 葉繼春;李思眾;高平奇;韓燦
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01L31/028
• 分類號: H01L31/028;H01L31/18;B82Y30/00;B82Y40/00;B82Y20/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司31266
• 代理人: 馬莉華,崔佳佳

1.一種陣列結構絨面的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)提供半導體基片；

(b)在所述基片的一個主表面上鋪設一層聚合物微球單層薄膜，并對所述單層薄膜中的所述聚合物微球進行刻蝕處理，形成帶有經刻蝕的聚合物微球單層薄膜的基片；

(c)對上一步驟獲得的所述基片進行金屬鍍膜處理，從而形成覆蓋所述經刻蝕的聚合物微球的上表面以及覆蓋至少部分所述基片主表面的金屬薄膜層，所述的金屬薄膜層含有用于金屬催化腐蝕的催化成分，其中所述金屬薄膜包括：金和/或銀；和

(d)以所述聚合物微球為保護層，在所述催化成分存在下，對所述基片進行金屬催化腐蝕，從而得到具有柱陣列結構的絨面，其中所述柱陣列結構由經所述聚合物微球保護而保留下的基柱構成；

其中，所述步驟(b)包括：

(b1)對所述基片進行清洗和活化處理，使所述基片具有親水性；

(b2)通過自組裝技術在液體表面生成一層聚合物微球單層薄膜，并將所述聚合物微球薄膜鋪設到所述基片主表面上；

(b3)利用反應離子刻蝕系統對所述單層薄膜中的所述聚合物微球進行刻蝕處理，形成帶有經刻蝕的聚合物微球單層薄膜的基片；

并且，所述步驟(b2)包括：

將所述親水性的基片放入液面浮有聚合物微球薄膜的溶液，撈取所述聚合物微球薄膜到所述基片的主表面；

并且，所述方法還包括步驟：

(e)對步驟(d)的基片上的柱陣列結構進行清洗處理，從而去除所述金屬鍍膜層和所述的聚合物微球；

(f)對所述基柱進行氧化處理，從而形成表面被氧化的經氧化處理的基柱；和(g)對所述經氧化處理的基柱進行腐蝕處理，使所述基柱轉變為錐形，形成具有錐陣列結構的絨面；

并且所述步驟(f)包括：

利用干法氧化對所述基柱進行氧化處理，從而形成表面被氧化的經氧化處理的基柱；

并且所述經氧化處理的基柱表面為非均一厚度的氧化層；

并且所述錐陣列結構具有頂部間隙大，底部間隙小，底部間隙小的凹面性結構具有折射率漸變、表面積減小的特點。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(b2)包括：

通過利用液面沉降法降低所述液面浮有聚合物微球薄膜的溶液液面，將所述聚合物微球薄膜沉降到事先放置好的所述基片表面。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物微球包括：聚苯乙烯納米微球和/或聚甲基丙烯酸甲酯納米微球。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述自組裝技術為漂移法。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(d)包括：

在HF和H₂O₂的混合溶液中，以所述金屬薄膜層包含的銀為催化成分腐蝕所述基片，得到具有柱陣列結構的絨面。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干法氧化包括選自以下的一組或多組特征：

氧化氣體為氧氣；

氧化時間為1～100000S；

氧化溫度為60～1400℃。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(g)包括：

使用對所述基柱非氧化部分無損傷，對基柱表面的氧化部分具有選擇性腐蝕的濕法腐蝕工藝去除或部分去除所述基柱表面的氧化部分。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述半導體基片包括：硅、鍺、砷化鎵、磷化銦，或其組合。