[发明专利]一种利用银镜反应制备硅表面形貌可控纳米银粒子的方法

权利要求书

1.一种利用银镜反应制备硅表面形貌可控纳米银粒子的方法，其特征在于，采用无任何添加剂和控制形状晶种的银镜反应，通过控制反应溶液浓度和反应温度直接在硅表面制备纳米银粒子，实现其形貌可控，并利用催化刻蚀工艺实现硅表面不同纳米结构的制备，具体步骤如下：

a. 清洗硅片：将硅片依次用丙酮超声清洗、去离子水冲洗、CP-4A溶液清洗、去离子水冲洗、质量分数为40%的氢氟酸溶液浸泡处理，去离子水冲洗，最后得到清洁的硅表面；所述CP-4A溶液为HF、HNO₃、CH₃COOH和H₂O按体积比3:5:3:22配置的溶液；

b．配置银氨溶液：在浓度为0.002~0.1 mol/L的硝酸银溶液中，逐渐滴加浓度为0.3 mol/L的氨水，并不断搅拌，直至所产生的浑浊溶液逐渐变为澄清；

c. 在银氨溶液中滴加浓度为0.005~0.01 mol/L的葡萄糖溶液，同时放入清洗后的硅片，反应时间为5min； 

d. 反应温度的控制：将银氨溶液分别置于4 ℃、25 ℃和60 ℃的条件下，采用冰浴和水浴控制温度，可分别获得长米状、短棒状、多面体状的银粒子以及絮状银；

e．采用纳米银粒子催化刻蚀：把带有不同形貌纳米银粒子的硅片在刻蚀液中浸泡3 min，其中刻蚀液采用质量分数为40%氢氟酸，质量分数为30%的过氧化氢和去离子水配置，三种溶液的体积比为 1：5：2；

f．刻蚀完成后的样品用去离子水冲洗，可获得圆孔、密集小孔、凹凸孔和方孔硅纳米结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅片为（100）取向的单晶硅片，其电阻率为7～13 Ω?cm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所有清洗用溶液和反应溶液均为分析纯。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述去离子水的电阻率为16 Ω·cm以上。