[发明专利]一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法

权利要求书

1.一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）清洗：使用标准硅片清洗步骤除去晶向为（100）硅基底上的污染物，再置于3％～5％的氢氟酸（HF）溶液中浸泡60～90s，最后用去离子水清洗2～3次，用N2吹干；

（2）沉积Ag纳米颗粒：在避光处，将步骤（1）得到的硅片放入超声处理过的氢氟酸（HF）和硝酸银（AgNO3）混合溶液中，静置90～120s，沉积Ag纳米颗粒;

（3）刻蚀：将步骤（2）得到的硅片放入氢氟酸（HF）和双氧水（H2O2）混合溶液中，在温度为20～30℃条件下刻蚀2～10min；

（4）除去Ag颗粒：将步骤（3）得到的硅片放入稀硝酸溶液中浸泡60～90min，去除硅表面剩余的Ag颗粒；

（5）除去氧化层：将步骤（4）得到的硅片用去离子水漂洗2～3次，然后在3％～5％的HF溶液中浸泡1～2min，去除硅表面的氧化层；

（6）干燥纳米线：将步骤（5）得到的样品用去离子水漂洗2～3次，然后放入温度为50～60℃的干燥箱中，保温20～30min，即得到长度为2～14μm、宽度为50～150nm的无序硅纳米线。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法，其特征在于步骤（2）中HF和AgNO3混合溶液配比为，HF:AgNO3=x:y（4 mol/L ≤ x ≤ 5 mol/L; 0.005 mol/L ≤ y ≤ 0.01 mol/L）等体积混合。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法，其特征在于步骤（2）中超声混合溶液的频率为40KHz，时间为3～5min。

4.根据权利要求1所述的一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法，其特征在于步骤（3）中HF和H2O2的混合溶液配比为，40％氢氟酸（HF）:30％双氧水（H2O2）=x:y（4 mL ≤ x ≤ 8 mL; 1 mL ≤ y ≤ 2 mL）。

5.根据权利要求1所述的一种基于金属辅助化学刻蚀技术制备硅纳米线阵列的方法，其特征在于步骤（4）中稀硝酸溶液的体积配比为，HNO3:H2O=x:y（5mL ≤ x ≤ 10 mL; 5 mL ≤ y ≤ 10 mL）。