一种有序硅纳米线阵列的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有序硅纳米线的制备方法，结合多孔氧化铝模板和金属辅助化学腐蚀获得有序的硅纳米线阵列。所述方法在清洁的硅片表面依次沉积SiO2和Al膜；然后对铝膜进行阳极化，形成多孔氧化铝AAO；以AAO作为掩模，利用等离子体刻蚀在硅表面复制AAO的孔阵图形；随后去除AAO及SiO2层，在图形化的硅表面沉积金膜，得到网孔结构的金层；将覆盖有网孔结构金膜的样品浸入HF酸与H2O2腐蚀液中腐蚀，得到硅纳米线阵列。本制备方法简单，可以制备出大面积有序的垂直排列的硅纳米线阵列，能够对纳米线的取向、掺杂类型及水平、直径、长度、间距、面密度等实现有效控制，并且成本低廉，可以用于基于硅纳米线阵列的器件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅纳米线的制备方法，尤其是涉及大面积排列有序、直径和长度均一可控的垂直硅纳米线阵列的制备方法，属于纳米材料制备与应用

技术介绍
硅纳米线以其优异的性质和良好的工艺兼容性引起人们的广泛关注，在先进电子器件、生物与化学传感器、光电子器件，以及光伏器件等方面有着巨大的应力前景。而硅纳米线的可控制备是其走向应用的前提条件。各种自上而下和自下而上的技术，如固-液-气(VLS)生长、电化学刻蚀、反应离子刻蚀及金属辅助化学刻蚀等方法都对纳米线的相关参数有一定的控制能力。其中，VLS生长需要预先沉积催化剂颗粒，对催化剂颗粒的尺寸、分布的控制非常困难。电化学刻蚀仅适用于n型硅，且得到的纳米线的尺寸较大。反应离子刻蚀需要结合光刻形成掩模，成本高且效率较低。常规的金属辅助化学刻蚀方法可以对纳米线的掺杂类型与掺杂水平、晶体学取向、纳米线的长度等实现有效的控制，且制备方法简单，成本低。但是要实现对纳米线的直径、位置、面密度等的有效控制，获得直径与长度均一的有序硅纳米线阵列就必须结合模板的使用。
技术实现思路
本专利技术结合多孔氧化铝模板与金属辅助化学刻蚀，提出一种有序硅纳米线的制备方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有序硅纳米线的制备方法，其特征在于：该方法结合阳极氧化铝模板与金属辅助化学刻蚀，所述方法按如下步骤进行：(1)硅片依次经丙酮、乙醇超声及酸性清洗液清洗，并以稀氢氟酸溶液去除表面氧化层；(2)利用等离子体增强化学沉积方法在清洗干净的硅片表面沉积一层20?80nm的SiO2；(3)采用热蒸发或电子束蒸发在SiO2表面沉积一层厚度为200?500nm的Al膜；(4)对Al膜进行阳极化，形成多孔氧化铝AAO，并对AAO进行扩孔；(5)以AAO为掩模，利用等离子体刻蚀在硅表面复制AAO的孔阵结构；(6)去除硅表面的AAO及SiO2层；(7)在图形化的硅表面沉积20?50nm厚的Au(或Ag)膜；(8...

【技术特征摘要】
1.一种有序硅纳米线的制备方法，其特征在于:该方法结合阳极氧化铝模板与金属辅助化学刻蚀，所述方法按如下步骤进行: (1)硅片依次经丙酮、乙醇超声及酸性清洗液清洗，并以稀氢氟酸溶液去除表面氧化层； (2)利用等离子体增强化学沉积方法在清洗干净的硅片表面沉积一层20-80nm的SiO2 ； (3)采用热蒸发或电子束蒸发在SiO2表面沉积一层厚度为200-500nm的Al膜； (4)对Al膜进行阳极化，形成多孔氧化铝AA0，并对AAO进行扩孔； (5)以AAO为掩模，利用等离子体刻蚀在硅表面复制AAO的孔阵结构； (6)去除硅表面的AAO及SiO2层； (7)在图形化的硅表面沉积20-50nm厚的Au(或Ag)膜； (8)将沉积好Au膜的样品浸入HF+H202的水溶液中腐蚀5-80分钟。(9)对制备好的样品进行清洗、干燥处理。2.根据权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于:所述步骤4阳极电压为40-80V，溶液为质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：左则文，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：