[发明专利]硅纳米线的制备方法

权利要求书

1.一种硅纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在单晶体硅衬底上沉积第一二氧化硅层；

光刻定义硅纳米线的宽度，刻蚀所述第一二氧化硅层，以刻蚀剩余的第一二氧化硅层为掩膜刻蚀所述单晶体硅衬底，所述单晶体硅衬底上所述第一二氧化硅层覆盖的区域形成硅纳米线条；

沉积第二二氧化硅层和氮化硅层；

刻蚀所述氮化硅层，使刻蚀剩余的氮化硅层形成所述硅纳米线条的侧墙；

刻蚀所述第二二氧化硅层直至所述硅纳米线条的底部暴露，所述硅纳米线条的顶部和所述氮化硅侧墙之间的第二二氧化硅层保留；

去除所述硅纳米线条的氮化硅侧墙；

刻蚀所述硅纳米线条底部暴露的硅，使得所述硅纳米线条的底部被镂空，所述硅纳米线条形成悬空的硅纳米线；

去除所述硅纳米线四周剩余的所述第一、第二二氧化硅层。

2.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，所述第一二氧化硅层采用低压化学气相沉积的方法或者采用氧化所述单晶体硅衬底的方法形成。

3.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用电子束光刻的方法定义硅纳米线的宽度，定义的所述纳米线的宽度范围为30～50nm。

4.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用各向异性反应离子刻蚀的方法刻蚀所述第一二氧化硅层，采用各向异性感应耦合等离子体刻蚀的方法刻蚀所述单晶体硅衬底，所述硅纳米线条的高度不小于100nm。

5.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积的方法形成所述第二二氧化硅层，所述第二二氧化硅层的厚度不超过所述硅线条高度的一半。

6.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积的方法形成所述氮化硅层，所述氮化硅层的厚度范围为10～20nm。

7.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用各向异性反应离子刻蚀的方法刻蚀所述氮化硅层以形成所述硅纳米线条的侧墙。

8.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用缓冲氢氟酸溶液腐蚀所述第二二氧化硅层以使所述硅纳米线条的底部暴露。

9.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用浓磷酸加热的方法腐蚀去除所述氮化硅侧墙。

10.如权利要求1所述的硅纳米线的制备方法，其特征在于，采用各向同性感应耦合等离子体刻蚀的方法使得所述硅纳米线条的底部被镂空。