[发明专利]一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法

权利要求书

1.一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法是通过以下步骤实现的：一、将单晶硅片进行清洁处理，然后将清洁后的单晶硅片固定于二维平移台上，其中二维平移台与步进电机控制器连接，随步进电机控制器同步运动，同时步进电机控制器由计算机系统控制；二、采用波长为532nm、脉冲宽度10ns的Nd:YAG激光器，通过计算机系统设定步进电机控制器的步进速度和二维方向上的位移，然后在室温、大气环境下，将激光强度为4×10¹¹W/cm²~8×10¹¹W/cm²的固定聚焦光束作用于单晶硅片上，同时启动步进电机控制器，固定有单晶硅片的二维平移台与步进电机控制器同步运动，其中步进速度为0.5~2mm/s；三、当二维平移台停止运动时，将激光器关闭，即在单晶硅片上利用激光烧蚀制备得到氧化硅纳米泡沫。

2.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤一中单晶硅片进行清洁处理的具体操作为：将单晶硅片浸泡在丙酮中，超声波清洗5分钟；然后再浸泡在无水乙醇中，再超声波清洗5分钟；然后用去离子水冲洗3~5次，再浸泡在去离子水中超声波清洗5分钟，即可。

3. 根据权利要求1或2所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤一中单晶硅片为N型单晶硅片、P型单晶硅片或者无掺杂单晶硅片。

4. 根据权利要求3所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中将激光强度为5×10¹¹W/cm²~7×10¹¹W/cm²的固定聚焦光束作用于单晶硅片上。

5.根据权利要求3所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中将激光强度为6×10¹¹W/cm²的固定聚焦光束作用于单晶硅片上。

6. 根据权利要求1、2、4或5所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中步进速度为0.8~1.5mm/s。

7.根据权利要求1、2、4或5所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中步进速度为1mm/s。

8.根据权利要求7所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中通过计算机系统设定二维方向上的位移，具体设定方法为：首先设定一次循环中步骤1：x轴的位移为5~20mm，步骤2：y方向的位移为0.05mm，步骤3：x轴的位移为-5~-20mm，步骤4：y方向的运行距离为0.05mm；然后设定总循环次数设定为50~200次，其中一次循环中步骤1和步骤3中x轴的位移距离一样；在单晶硅片上利用激光烧蚀制备得到x轴方向为5~20mm，y轴方向为5~20mm的矩形的氧化硅纳米泡沫。

9.根据权利要求7所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中通过计算机系统设定二维方向上的位移，具体设定方法为：首先设定一次循环中步骤1：x轴的位移为10mm，步骤2：y方向的位移为0.05mm，步骤3：x轴的位移为-10mm，步骤4：y方向的运行距离为0.05mm；然后设定总循环次数设定为100次；在单晶硅片上利用激光烧蚀制备得到x轴方向为10mm，y轴方向为10mm的正方形的氧化硅纳米泡沫。

10.根据权利要求7所述的一种激光烧蚀制备氧化硅纳米泡沫的方法，其特征在于步骤二中通过计算机系统设定二维方向上的位移，具体设定方法为：首先设定一次循环中步骤1：x轴的位移为10mm，步骤2：y方向的位移为0.05mm，步骤3：x轴的位移为-10mm，步骤4：y方向的运行距离为0.05mm；然后设定总循环次数设定为200次；在单晶硅片上利用激光烧蚀制备得到x轴方向为10mm，y轴方向为20mm的长方形的氧化硅纳米泡沫。