[发明专利]一种场发射性能优良具有尖端结构的硅纳米线阵列的制备方法

权利要求书

1.一种场发射性能优良具有尖端结构的硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗硅基底并进行亲水处理；

(2)在硅基底上排布单层密排的直径为960-1000nm的PS小球；

(3)以流量40-60SCCM的氧气作为反应气体，在压强2Pa，功率30-50W的条件下对步骤2中制备的PS小球阵列进行300-320s的反应离子刻蚀处理，将PS小球的直径减小至约480-580nm；

(4)在硅基底上通过电子束蒸发镀银，镀膜速率为每秒3埃，镀膜时间为4min，再将其置于甲苯中超声溶解PS小球，从而得到多孔银膜；

(5)将硅基底置于4.8M的HF和0.3M的H₂O₂的混合溶液中保温8分钟进行银催化腐蚀处理，再置于质量分数为50％的硝酸中去除残余的银；

(6)将步骤(5)中得到的硅纳米线阵列在O₂气氛中，900-1000℃下保温60-80分钟进行干法氧化，取出后置于质量分数1-5％的HF水溶液中去除表面的氧化层，得到硅纳米线阵列。

2.根据权利要求1所述的硅纳米线阵列，其特征在于，PS小球排布的方法为：将玻璃片置于表面皿中央，向表面皿中加入去离子水至水面稍高于玻璃片表面；将质量分数为0.5-3％的PS小球溶液缓慢滴加至玻璃片上，小球在液面扩散，停止滴加后从表面皿边缘滴入十二烷基硫酸钠溶液，将硅片放入表面皿一侧，利用镊子将其推到PS小球密排一侧，待硅基底上的水分完全蒸发后取出，其上即排布有单层密排的PS小球阵列。