[發(fā)明專利]一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811495877.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN109592685B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程銀芬;陳輝;王非森;王夢(mèng)超;陳勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B33/021
• 分類號(hào): C01B33/021
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

1.一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：首先采用皮秒脈沖激光對(duì)硅片的拋光面進(jìn)行刻蝕，在硅片的拋光面形成布滿縱橫交錯(cuò)凹槽的刻蝕區(qū)域，所述每個(gè)凹槽的深度為1.5-2.5μm，寬度為2-5μm，相鄰凹槽中心之間的距離為8-10μm；然后對(duì)刻蝕后的硅片依次進(jìn)行清洗和電化學(xué)陽(yáng)極氧化處理；所述電化學(xué)陽(yáng)極氧化處理的電流為50-80mA，時(shí)間為8-15min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述皮秒脈沖激光對(duì)硅片的拋光面進(jìn)行刻蝕所采取的參數(shù)為：激光的波長(zhǎng)1064nm、脈寬150ps、頻率800-1000KHz、單脈沖能量0.01-0.05mJ，激光掃描速度5000-8000mm/s，相鄰掃描線之間的間隔8-10μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述皮秒脈沖激光對(duì)硅片的剖光面進(jìn)行刻蝕所采取的參數(shù)為：激光的頻率1000KHz、單脈沖能量0.05mJ，激光掃描速度8000mm/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述對(duì)刻蝕后的硅片進(jìn)行清洗的具體操作是，分別采用丙酮、無(wú)水乙醇超聲清洗刻蝕后的硅片并吹干。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述對(duì)刻蝕后的硅片進(jìn)行電化學(xué)陽(yáng)極氧化處理的具體操作是：將刻蝕后經(jīng)過清洗的硅片連接在電源正極，Pt電極接在電源負(fù)極，硅片的刻蝕區(qū)域面正對(duì)著Pt電極，然后將硅片和Pt電極放入裝有腐蝕液的腐蝕槽中，接通電源調(diào)節(jié)電流并穩(wěn)定為50-80mA，電化學(xué)陽(yáng)極氧化的時(shí)間為8-15min。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述腐蝕液包括氫氟酸、二甲基乙酰胺和乙醇，所述氫氟酸與二甲基乙酰胺和乙醇的總量的體積比為2:1，二甲基乙酰胺和乙醇之間體積為任意比。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述腐蝕液中氫氟酸、二甲基乙酰胺和乙醇的體積比為4:1:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種激光刻蝕和電化學(xué)陽(yáng)極氧化結(jié)合制備多孔硅的方法，其特征如下：所述電化學(xué)陽(yáng)極氧化處理的電流為65mA，時(shí)間為8min。