[发明专利]一种PN结硅微球的制备方法

权利要求书

1.一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤1，量取粒径为0.5～30µm 的N型硅微球；

步骤2，将N型硅微球置于体积分数为1～10%的氢氟酸溶液中，超声辅助下浸泡5～30分钟；

步骤3，超声结束后，依次用去离子水和无水乙醇离心冲洗；

步骤4，将清洗后的N型硅微球在80-120℃下真空干燥1-5h；

步骤5，干燥后的N型硅微球置于含硼元素掺杂剂溶液中充分浸润；

步骤6，将浸润过的N型硅微球在80-120℃下真空干燥1-5h；

步骤7，将干燥后的N型硅微球置于扩散炉中，惰性气氛下，800～1100℃下扩散1～60min，扩散深度范围为50～500nm，扩散浓度5×10¹⁷～1×10²¹atoms/cm³；

步骤8，将扩散后的N型硅微球放置于体积分数为0.5-2%氢氟酸溶液中，在超声辅助下浸泡1-5min；

步骤9，去离子水离心清洗后再用无水乙醇清洗；

步骤10，80-120℃下真空干燥1-5h后即得PN结硅微球。

2.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，步骤1中所述N型硅微球为单晶或多晶，N型硅微球中的掺杂元素为磷、砷或锑中一种或多种混合，掺杂浓度1×10¹⁴～1×10²¹ atoms/cm³，所述N型硅微球的制备方法为脉冲放电法，火焰合成法或等离子体法。

3.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，步骤2中超声辅助的频率为20～150KHz，辅助时间1～20 min，氢氟酸溶液和N型硅微球的体积比大于2:1。

4.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，步骤3中离心冲洗的转速为5000～10000 r/min，依次冲洗均重复3～5次；冲洗过程中需超声辅助，超声频率为20-150KHz，辅助时间1-5 min；所用去离子水的体积、无水乙醇的体积分别与N型硅微球的体积比均大于3:1。

5.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，步骤5中所述的掺杂剂溶液为硼酸的无水乙醇溶液或氧化硼的无水乙醇溶液中一种或两种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于，步骤7中惰性气体为氮气或氩气。

7.根据权利要求1所述的一种PN结硅微球的制备方法，其特征在于步骤8中超声辅助频率为20-150KHz，辅助时间1-5min，氢氟酸溶液和N型硅微球的体积比大于2:1。