[发明专利]一种有序硅纳米线阵列的制备方法

权利要求书

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)将沉积好Au膜的样品浸入HF+H₂O₂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，溶液为质量百分比浓度为5-20％的磷酸(或草酸)，阳极化时间3-10分钟，扩孔溶液为5％磷酸，扩孔时间为20-60分钟，温度为10-25度。

3.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5利用电感耦合等离子体刻蚀(ICP)或反应离子刻蚀(RIE)，气体为Cl₂/BCl₃，刻蚀时间为4-10分钟。

4.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6采用25％磷酸在温度为50-70度下去除氧化铝模板，并采用2％一10％HF酸去除SiO₂层。

5.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7沉积方法为热蒸发、磁控溅射或离子溅射。

6.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8中腐蚀液为2-6M HF加0.1-0.4M H₂O₂溶液。

7.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9采用稀释的王水去除残留的金，采用超临界干燥，或冷冻干燥、自然干燥方法处理样品。