[发明专利]电化学制备硅膜的方法

权利要求书

1.一种制备硅薄膜的方法，其包括：

(a)通过将氧化的硅元素溶液施加于基底并将其烧结来制备氧化硅薄膜；

(b)在液体电解质中电化学还原所述氧化硅薄膜以形成多孔硅膜；以及：

(c) 再烧结所述多孔硅膜以形成平板硅薄膜，

其中，进一步向步骤(a)中的氧化的硅元素溶液添加氧化的碳元素，或，

进一步向步骤(a)中的氧化的硅元素溶液添加硼（B）、氮（N）、铝（Al ）、磷（P）、硫（S）、镓（Ga ）、砷（As）、硒（Se）、铟（In ）、锡（Sn ）、锑（Sb）、碲（Te）或它们的氧化的元素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过向步骤(b)中的液体电解质添加氧化的碳元素来电沉积碳。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在步骤(b)后通过在低压小于760 托的容器中煮沸液体电解质或通过用水溶液清洗液体电解质而从硅薄膜去除液体电解质。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中氧化的硅元素是选自由砂土、玻璃、石英、岩石、陶瓷、二氧化硅 (SiO₂)、四乙氧基硅烷 (TEOS)、四甲氧基硅烷、烷氧基硅及四氯化硅组成的组中的至少一种材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中氧化的硅元素溶液通过将选自由砂土、玻璃、石英、岩石、陶瓷、二氧化硅 (SiO₂)、四乙氧基硅烷 (TEOS)、四甲氧基硅烷、烷氧基硅及四氯化硅组成的组中的材料溶解于选自由水、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铷、氢氧化锶、氢氧化铯、氢氧化钡、氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、硅酸钠、乙醇、甲醇、苯、甲苯、己烷、戊烷、环己烷、氯仿、乙醚、二氯甲烷 (DCM)、四氢呋喃 (THF)、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺 (DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和碳酸丙烯酯组成的组中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中的基底是选自由金属、碳和硅组成的组中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用选自以下组中的至少一种方法来进行步骤(a)中的氧化的硅元素溶液的施加，改组由旋转涂覆、喷墨涂覆、铸造、刷涂、浸渍、物理气相沉积和化学气相沉积组成。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中的液体电解质是高温熔盐。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，高温熔盐是选自由LiCl、KCl、NaCl、RbCl、CsCl、FrCl、CaCl₂、MgCl₂、SrCl₂、BaCl₂、AlCl₃、ThCl₃、LiF、KF、NaF、RbF、CsF、FrF、CaF₂、MgF₂、SrF₂、BaF₂、AlF₃、ThF₃、LiPF₆、LiBr、NaBr、KBr、RbBr、CsBr、FrBr、LiI、NaI、KI、RbI、CsI和FrI组成的组中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b) 中的液体电解质是选自由乙腈、四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-1-甲基吡咯烷-双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺、1-丁基氯化吡啶、氯化胆碱、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、二甲基乙基苯基铵溴化物、二甲基甲酰胺、二甲基砜、二甲基亚砜、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙二胺四乙酸四钠、乙二醇、1-乙基-3-甲基咪唑、1-辛基-1-甲基-吡咯烷-双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺、六氟磷酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑氯化物、三己基-十四烷-磷双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺、四丁基铵氯化物双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺、四氢呋喃和三甲基苯基氯化铵组成的组中的至少一种。