高性能n型多孔硅的制备方法技术

高性能n型多孔硅的制备方法，包括：分别采用丙酮、无水乙醇、氢氟酸溶液、由NH3·H2O、H2O2和H2O组成的碱洗液、以及由HCl、H2O2和H2O组成的酸洗液浸泡处理单晶硅片；再使用氢氟酸和N，N‑二甲基乙酰胺(DMAC)的电解液体系对单晶硅片进行电化学阳极氧化，同时用碘钨灯照射电解槽；将经阳极氧化处理后所形成的多孔硅从电解槽中取出后清洗；紧接着再将多孔硅放入真空干燥箱中进行干燥。本发明专利技术制备的纳米多孔硅性能优良，具有孔隙率和膜厚高、表面均匀性好的特点。本发明专利技术反应条件简单，对周围环境、温度要求不高，具有成本低、流程短、操作简便，其复合含能材料能量更高等特点。

Preparation of high performance n porous silicon

The preparation methods of high performance n-type porous silicon include: using acetone, absolute ethanol, hydrofluoric acid solution, alkaline washing solution composed of NH3 H2O, H2O2 and H2O, and pickling solution composed of HCl, H2O2 and H2O to soak single crystal silicon wafer; using hydrofluoric acid and electrolyte system of N, N_ dimethylacetamide (DMAC) to treat single crystal silicon wafer, respectively. The silicon wafer is electrochemically anodized and irradiated by a tungsten iodide lamp. The porous silicon formed by anodic oxidation is removed from the cell and cleaned. The porous silicon is then put into a vacuum drying chamber for drying. The nanoporous silicon prepared by the invention has excellent performance, high porosity, high film thickness and good surface uniformity. The invention has the advantages of simple reaction conditions, low requirements for ambient environment and temperature, low cost, short process, simple operation and high energy of composite energetic materials.

【技术实现步骤摘要】
高性能n型多孔硅的制备方法
本专利技术涉及n型多孔硅的制备。
技术介绍
多孔硅由A.Uhlir在1956年研究HF溶液电抛光硅时发现，它是一种通过电化学阳极氧化或化学浸蚀单晶硅片而形成的，具有以纳米硅原子簇为骨架的海绵状结构的新型功能材料。1990年，L.T.Canham等发现多孔硅在室温下可发出高效率的可见光，并提出量子限制效应模型。随后各国研究人员在多孔硅制备方法、发光机理解释、应用等方面开展了广泛的研究。目前，多孔硅的制备方法主要有电化学腐蚀法(阳极腐蚀法)、水热腐蚀法、光化学腐蚀法、电火花腐蚀、染色腐蚀及原电池法等。多孔硅因其孔径尺寸和孔隙率的不同，表现出不同的结构和形貌特征，就其孔径尺寸来说可分为大孔径多孔硅、介孔硅和纳米多孔硅。大孔径多孔硅可由低掺杂的n型硅通过化学腐蚀方法获得，其形成机制由硅与溶液接触面处的反向偏置空间电荷区决定，孔径尺寸在微米数量级。介孔硅可由重掺杂的n型和p型Si得到，孔和柱状结构的尺寸为10～500nm。纳米多孔硅由随机分布的纳米尺度的Si晶粒组成，呈现一种海绵状结构。这种多孔硅可由低掺杂的n型和p型硅在一定光线条件下腐蚀获得，其孔径特征尺寸在几个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种n型多孔硅的制备方法，包括：提供n型单晶硅片；先采用丙酮、无水乙醇分别浸泡处理单晶硅片；再采用10％左右的氢氟酸溶液浸泡处理单晶硅片；然后使用NH3·H2O:H2O2:H2O＝1:1:5(体积比)的碱洗液浸泡处理单晶硅片；接下来再使用HCl:H2O2:H2O＝1:1:5(体积比)的酸洗液浸泡处理单晶硅片；继续用蒸馏水洗净单晶硅片；再将单晶硅片固定在电解槽中，加入氢氟酸和N，N‑二甲基乙酰胺(DMAC)的混合溶液作为电解液对单晶硅片进行电化学阳极氧化，同时用碘钨灯照射电解槽；将经阳极氧化处理后所形成的多孔硅从电解槽中取出后用蒸馏水清洗后再用无水乙醇清洗；紧接着再将多孔硅放入真空干燥箱中进...

【技术特征摘要】
1.一种n型多孔硅的制备方法，包括：提供n型单晶硅片；先采用丙酮、无水乙醇分别浸泡处理单晶硅片；再采用10％左右的氢氟酸溶液浸泡处理单晶硅片；然后使用NH3·H2O:H2O2:H2O＝1:1:5(体积比)的碱洗液浸泡处理单晶硅片；接下来再使用HCl:H2O2:H2O＝1:1:5(体积比)的酸洗液浸泡处理单晶硅片；继续用蒸馏水洗净单晶硅片；再将单晶硅片固定在电解槽中，加入氢氟酸和N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)的混合溶液作为电解液对单晶硅片进行电化学阳极氧化，同时用碘...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎学明，祝凡，陶志，王梦真，杨海峰，谢玉婷，杨文静，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50