[发明专利]二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅纳米线阵列的制作工艺，尤其涉及一种二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法。

背景技术

二氧化硅纳米线阵列以其独特的性质，引起越来越多人的注意。二氧化硅纳米线阵列在橡胶改性、工程塑料、生物医学、光学、新型传感器、能量转换以及纳米电子学中都有着重要的应用前景。

但是，由于生长有二氧化硅纳米线阵列的硅片本身是刚性材料，所以严重限制了其应用范围，所以发展简单、高效的二氧化硅纳米线阵列的剥离-转移技术是至关重要的。现有技术中尚无较理想的方法来实现二氧化硅纳米线阵列易剥离-转移。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、简单、高效的二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法，包括步骤：

A、硅片预处理：清洗单晶硅片；

B、硅片上多孔银膜的制备：把0.085g硝酸银溶于去离子水中，再加入20ml质量浓度为40％的氢氟酸，然后加入去离子水至100ml，搅拌均匀后，放入步骤A中清洗过的硅片，在室温25℃下静置沉积银膜2min；

C、硅片上硅纳米线阵列的制备：取4.1ml质量浓度为30％的双氧水和20ml质量浓度为40％的氢氟酸，加入去离子水配制成100ml的蚀刻液，把步骤B中制得的表面带有多孔银膜的硅片放入蚀刻液中在室温25℃下静置蚀刻10min，得到表面带有硅纳米线阵列结构的硅片。

D、金属银催化氨水氧化及蚀刻，制备与衬底连接力小的二氧化硅纳米线阵列结构：取质量浓度为25～28％的氨水按体积比1∶100加入到去离子水中制备刻蚀液，把步骤C中制备的表面带有纳米线阵列结构的硅片放入该蚀刻液中，然后在60℃水浴条件下静置蚀刻5-10min，制得与硅片连接力非常小的二氧化硅纳米线阵列结构；

E、二氧化硅纳米线阵列的剥离：在步骤D中的样品表面滴涂一层硅胶在室温25℃条件下静置24h或通过加热来加快硅胶凝固，待硅胶凝固后，将其揭下来，得到表面带有二氧化硅纳米线阵列的硅胶薄膜；

F、二氧化硅纳米线阵列的转移：取步骤E中的表面带有带有二氧化硅纳米线阵列的硅胶，通过银胶把硅胶的纳米线阵列面粘到柔性的沙林膜上。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法，由使用溶液沉积法，在硅片上制备一层多孔银膜，以此银膜作为催化金属，放入氢氟酸/双氧水溶液中进行金属催化化学蚀刻，在硅片上制备出硅纳米线阵列结构，再放入加有氨水的水溶液中，通过金属银催化氨水氧化及蚀刻，制备出与硅衬底连接力小的（甚至脱附）的二氧化硅纳米线阵列结构，取出样品后在其上涂覆一层媒介有机物（例如硅胶），凝固后揭下这层有机物薄膜，即可实现二氧化硅纳米线阵列从硅衬底上剥离，通过粘结剂（例如银胶）即可把这层带有纳米线阵列的有机物薄膜与任何衬底相粘接（之后，也可把作为媒介的有机物去除掉），实现二氧化硅纳米线阵列的转移。这种方法操作简单，成本低，可用于大规模生产。

附图说明

图1为本发明实施例提供的二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的二氧化硅纳米线阵列的剥离-移植方法，其较佳的具体实施方式是：

包括步骤：

A、硅片预处理：清洗单晶硅片；

B、硅片上多孔银膜的制备：把0.085g硝酸银溶于去离子水中，再加入20ml质量浓度为40％的氢氟酸，然后加入去离子水至100ml，搅拌均匀后，放入步骤A中清洗过的硅片，在室温25℃下静置沉积银膜2min；

C、硅片上硅纳米线阵列的制备：取4.1ml质量浓度为30％的双氧水和20ml质量浓度为40％的氢氟酸，加入去离子水配制成100ml的蚀刻液，把步骤B中制得的表面带有多孔银膜的硅片放入蚀刻液中在室温25℃下静置蚀刻10min，得到表面带有硅纳米线阵列结构的硅片。

D、金属银催化氨水氧化及蚀刻，制备与衬底连接力小的二氧化硅纳米线阵列结构：取质量浓度为25～28％的氨水按体积比1∶100加入到去离子水中制备刻蚀液，把步骤C中制备的表面带有纳米线阵列结构的硅片放入该蚀刻液中，然后在60℃水浴条件下静置蚀刻5-10min，制得与硅片连接力非常小的二氧化硅纳米线阵列结构；