[發(fā)明專利]一種利用硅納米線模板制備銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810278879.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110294456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白帆;胡贈(zèng)彬;他德洪;蘇海濤;黃蓁;潘媛;黃韻婷;孔濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院
• 主分類號(hào): B82B3/00
• 分類號(hào): B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，采用硅納米線陣列為模板，利用常溫常壓條件下的無(wú)電極電鍍技術(shù)，在硅納米線陣列模板表面制備出銀納米棒陣列，具體步驟如下：

a.硅片預(yù)處理：分別利用丙酮、乙醇以及去離子水超聲清洗，去除硅表面油污污染物，再利用7.3 mol/L氫氟酸去除氧化層，再用去離子水沖洗，得到清潔的硅表面；

b.硅片表面濺射沉積銀薄膜：采用離子濺射技術(shù)，在＜10^-4 mbar的真空條件下，控制濺射電流為10～15 mA，濺射時(shí)間為45～60 s，在硅片表面濺射沉積銀薄膜的厚度為8～12nm；

c.制備硅納米線模板：配制配比為4～6 mol/L HF, 0.1～0.5 mol/L H₂O₂的刻蝕液，將沉積銀薄膜后的硅片浸于15-25 ℃水浴的刻蝕液中，反應(yīng)1～5 min；

d.去除硅納米線模板中殘余銀：用30～65 wt%硝酸浸泡10～20 min，徹底去除殘留在硅納米線模板中的銀，然后用去離子水沖洗干凈；

e.硅納米線模板表面形成氫鍵：用5 wt%氫氟酸浸泡5～10 min，去除硅表面的氧化層，并在硅納米線模板表面形成氫鍵，去離子水沖洗干凈，真空干燥；

f.無(wú)電極電鍍沉積銀納米棒陣列：配制配比為4～5 mol/L HF, 0.01～0.03 mol/LAgNO₃的電鍍?nèi)芤海瑢⒐杓{米線模板浸于15～25 ℃水浴的無(wú)電極電鍍?nèi)芤褐校磻?yīng)20～60s，在硅納米線模板的表面沉積制備出銀納米棒陣列；

g.銀納米棒陣列的保存：用去離子水沖洗干凈，真空干燥保存。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟b采用的濺射電流為10 mA，濺射時(shí)間為50 s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟b中的銀薄膜的厚度為10 nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟c中采用的刻蝕液配比為5 mol/L HF, 0.5 mol/L H₂O₂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟c中采用的反應(yīng)時(shí)間為2 min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟f中采用的無(wú)電極電鍍?nèi)芤号浔葹?.5 mol/L HF, 0.02 mol/L AgNO₃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟f中采用的反應(yīng)時(shí)間為45 s。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，所述硅片為(100)取向的n型單晶硅片，其電阻率為3～5 Ω·cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的銀納米棒陣列結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，所用水電阻率在16 Ω·cm以上。