[发明专利]硅膜/二氧化钛纳米管阵列复合结构的制备方法

摘要

硅膜/二氧化钛纳米管阵列复合结构的制备方法，具体步骤为：先将剪裁好的钛片进行预处理。处理好的钛片、石墨电极分别接到直流稳压电源的正、负极，0.1％-0.5％(体积分数)氢氟酸溶液为电解质，施加直流电压15-30V阳极化10-30min，得到管径约70-100nm、管长度约400-500nm的TiO2纳米管阵列。利用化学气相沉积方法在TiO2纳米管阵列膜上沉积Si膜。将沉积得到的Si/TiO2复合结构在H2和Ar气保护下600-700℃退火，即可制得晶化的Si膜/TiO2纳米管阵列复合结构(Si膜厚度约为200-500nm)。本发明设备简单，易于操作，适合工业生产。

主权项

一种硅膜/二氧化钛纳米管阵列复合结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)、钛片的预处理：将钛片先分别于丙酮、乙醇溶液中超声清洗，风干，然后浸于体积比为HF∶HNO3∶H2O＝1∶4∶5的混合酸液中蚀刻，最后用去离子水清洗，并放于空气中风干；2)、采用一步阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列：经预处理的钛片、石墨电极分别接到直流稳压电源的正、负极，体积分数为0.1％‑0.5％的氢氟酸溶液为电解质，施加直流电压15‑30V，10‑30min反应完毕后，将样品放在管式炉中按如下条件锻烧：从室温升到400‑600℃，然后保温1h再冷却到室温，即可制得TiO2纳米管阵列；3)、化学气相沉积Si膜：利用化学气相沉积方法在TiO2纳米管阵列膜上沉积Si，沉积参数为：衬底温度＝200℃，功率＝10W，气压＝69Pa，SiH4流量＝1‑4sccm，H2流量＝4‑16sccm，沉积时间＝10‑30min，即可得到厚度约为200‑500nm的Si膜；4)、Si膜的退火晶化：将沉积得到的Si/TiO2复合结构放在石英管式炉中按如下条件退火：在H2和Ar气气氛保护下，从室温升到600‑700℃，然后保温1‑2h再随炉冷却到室温，即可制得晶化的Si膜/TiO2纳米管阵列复合结构。