[發明專利]一種多孔硅納米線陣列的制備方法

在審

• 申請號: 201810529306.4
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108847383A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 李紹元;耿超;馬文會;何祖東;萬小涵;雷云;顏恒維;于潔;魏奎先;謝克強;楊斌;戴永年
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B82Y10/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種多孔硅納米線陣列的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟1、將硅片依次用丙酮、甲苯、乙醇、去離子水超聲分別清洗1～20min，將清洗干凈的多晶硅片放入由體積比為3:1H₂SO₄和H₂O₂混合的溶液浸泡1~60min，然后取出置于濃度為0.1~40wt%的氫氟酸溶液中浸泡1~120min，再取出硅片后用去離子水沖洗干凈后備用；

步驟2、將經步驟1處理的硅片采用陽極電化學刻蝕方法，在施加外界電場的情況下，以經步驟1處理的硅片為陽極，鉑片電極為陰極，在HF溶液-乙醇-H₂O電解液溶液體系中，以陽極氧化電流密度為1~500mA/cm常溫刻蝕1~600min，得到表面形成納米多孔硅層的硅片；

步驟3、將步驟2得到的表面形成納米多孔硅層的硅片，在金屬納米粒子催化作用下采用一步或兩步金屬納米顆粒輔助刻蝕法，得到刻蝕后多孔硅納米線陣列；

步驟4、將步驟3得到的刻蝕后多孔硅納米線陣列置于濃度為0.1~90wt%的氧化性溶液中浸泡10~600min，取出后用去離子水清洗后得到多孔硅納米線陣列。

2.根據權利要求1所述的多孔硅納米線陣列的制備方法，其特征在于：所述步驟1中硅片為單晶硅片或多晶硅片，硅片為N型或P型摻雜。

3.根據權利要求1所述的多孔硅納米線陣列的制備方法，其特征在于：所述步驟2中陽極電化學刻蝕為雙槽或單槽電化學刻蝕，HF溶液-乙醇-H₂O電解液溶液體系中HF溶液、乙醇、H₂O的體積比為1~6：0~9：1~9，HF溶液濃度為0.1~33mol/L，乙醇濃度為0~90wt%。

4.根據權利要求1所述的多孔硅納米線陣列的制備方法，其特征在于：所述步驟3中硅片沉積金屬納米粒子和一步金屬納米顆粒輔助刻蝕法在同一個溶液體系中，溶液體系為HF和金屬鹽組成的混合溶液，在混合溶液中HF的濃度為0.1~33mol/L、金屬鹽的濃度為0.01~10mol/L，所述金屬鹽為AgNO₃、KAuCl₄、HAuCl₄、K₂PtCl₆、H₂PtCl₆或者CuNO₃，將表面形成納米多孔硅層的硅片置于混合溶液中常溫沉積和刻蝕0.5~600min。