[发明专利]一种制备高质量柔性单晶硅纳米线的方法

权利要求书

1.一种制备高质量柔性平面zigzag单晶硅纳米线的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、在平整的衬底上，利用光刻或其他图案选择定位技术，在选位区域蒸镀Sn或In等诱导金属膜，作为纳米线生长的初始位置，金属膜厚度在几个纳米到几十个纳米；2）在PECVD系统中利用等离子体处理技术，在温度200℃-500℃、功率2W-50W时用氢气的等离子处理样品，使金属膜成为直径在几十纳米到几微米之间的准纳米催化颗粒；3）、在PECVD系统中覆盖一层适当厚度(几纳米至几百纳米)的非晶硅层作为前驱体介质层；4）、在真空中或者氢气、氮气等非氧化性气氛中退火、温度在350℃-400℃，激活的催化颗粒自发吸收周围的非晶硅，析出晶态硅，同时纳米线的生长方向发生周期性的变化，从而生长出zigzag形晶态纳米线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于zigzag纳米线的生长调控是指通过调控金属催化液滴的大小，非晶硅厚度、退火温度和时间参数来实现对硅纳米线直径、周期长度的控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述诱导金属是Sn或者In，或其他可以诱导生长平面纳米线的金属。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于等离子电源功率1-10W下生长非晶硅。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于平面生长的zigzag纳米线是硅纳米线或锗等半导体纳米线；纳米线是本征纳米线或掺杂纳米线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于诱导金属膜的图案与定位既可以用掩膜板，也可以利用光刻技术、纳米压印技术得到。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用阳极键合等转移技术可以把生长的zigzag纳米线转移到其他目标衬底上；或直接在耐350℃高温，耐等离子体反应柔性衬底上自定位生长阵列。