[发明专利]一种易于大面积分离的硅纳米线阵列的制备方法

摘要

本发明公开了一种易于大面积分离的硅纳米线阵列的制备方法，属于纳米材料技术和应用技术领域。本发明首先对硅片进行处理，得到表面清洁光滑的硅片；然后将硅片放在两个电极之间，并和电极一起放入刻蚀液中刻蚀反应，得到不同长度的硅纳米线阵列；在刻蚀结束前的10~15min时，加入电场强度为150~220V/cm且垂直于刻蚀方向的横向电场直至反应结束；最后用硝酸去除残留在硅纳米线阵列中的银、用氢氟酸去除硅片表面的氧化层即得到易于大面积分离的硅纳米线阵列。本发明工艺简单、可重复性好、灵活可控、成本低；首次引入外加横向电场制备易于分离的硅纳米线阵列，解决了传统硅纳米线阵列转移中不易分离且转移后长度不均匀的问题。

主权项

一种易于大面积分离的硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：（1）硅片预处理：分别利用丙酮、无水乙醇依次超声清洗硅片，去除其表面油污；然后用CP‑4A溶液浸泡硅片，以去除其表面划伤层与玷污层；再用氢氟酸浸泡，以去除氧化层；（2）外加电场装置的搭建和制备刻蚀溶液：将两块边长大于硅片边长的电极分别与稳流稳压电源的正负极相连，固定其位置并保持两个电极平行，然后将经步骤（1）处理过的硅片固定放置在两个电极中间但不和两个电极接触；配制刻蚀液，将刻蚀液在水浴锅中预热到25~40℃；其中，所述的刻蚀液为4.6~5mol/L HF和浓度为0.01~0.02 mol/L AgNO3的混合溶液；（3）制备易于分离的硅纳米线阵列：将经步骤（2）固定处理的硅片连同两个电极一起浸渍于25~40℃水浴的刻蚀液中，刻蚀反应40~60min，从而得到不同长度的硅纳米线阵列；在刻蚀结束前的10~15min时，加入电场强度为150~220V/cm且垂直于刻蚀方向的横向电场直至反应结束；（4）去除硅纳米线阵列中残余银：用硝酸浸泡10~15min，彻底去除残留在硅纳米线阵列中的银，然后用去离子水冲洗干净；（5）去除硅纳米线表面的氧化层：用氢氟酸浸泡，去除硅片表面的氧化层，并在硅纳米线表面形成硅氢键，即得到所述的易于大面积分离的硅纳米线阵列；用去离子水冲洗干净，用氮气吹干，真空干燥保存。