[发明专利]硅纳米线上无电沉积镍技术及基于这种技术的热电功率器件

权利要求书

1.一种硅纳米线上无电沉积镍技术，制备步骤为：

1)基于MEMS工艺的电化学腐蚀硅纳米线阵列制作过程

(a)电阻率为0.05Ωcm的P型硅衬底，切割成1.5cm×1cm规格，按照标准RAC程序清洗硅片；

(b)在35mM的AgNO₃和20％HF的混合溶液中刻蚀，得到硅纳米线阵列；

2)深多孔硅采用电化学刻蚀

(a)40％HF与无水乙醇体积比1∶0.8混合，-20℃下分别采用40、80mA/cm²电流密度每隔30s一个周期刻蚀2h；

(b)刻好后的多孔硅在RTA系统中600℃下快速退火2分钟，然后利用电子束蒸发在多孔硅表面蒸镀金属铝薄膜作为热电功率器件的阳极；

3)硅纳米线无电镀镍沉积

(a)首先将硅纳米线在浸润剂中预处理1min，然后放入无电镀液中在80℃水浴下反应30min；

(b)将镀好镍的硅纳米线用80℃左右去离子水清洗，130℃下烘干，然后在RTA系统中350℃快速热退火30s，得到镍薄膜的硅纳米线阵列。

2.根据权利要求1所述的一种硅纳米线上无电沉积镍技术，其特征在于：所述的无电镀液的组成和配比为：100ml去离子水中含镍源NiSO₄·6H₂O 0.1mol，缓冲剂(NH₄)₂SO₄ 0.05mol，还原剂NH₄F 0.25mol，钳合剂柠檬酸钠Sodium citrate 0.02mol。

3.根据权利要求1所述的一种硅纳米线上无电沉积镍技术，其特征在于：所述的无电镀液的pH值为8.5-9.5，通过滴入28％的浓氨水调节。

4.根据权利要求1所述的一种硅纳米线上无电沉积镍技术，其特征在于：所述的浸润剂为十二烷基硫酸钠溶液，其浓度为10mg/L。

5.基于权利要求1技术制备的镍硅纳米复合结构的热电功率器件，其特征在于：由上至下依次为：镍层、硅纳米线层、体硅层、多孔硅层和铝镀层，其中镍层为高温层、铝镀层为低温层，在镍层和铝镀层分别设有一电极。