[发明专利]一种具有超疏水性能的腔形柱状织构化硅材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种腔形柱状织构硅与分子膜改性协同实现超疏水的方法，晶向为（1,0,0）或（1,1,0）的单晶硅片表面氧化后通过干刻法刻蚀制备出方形柱状织构；清洗方形织构硅片，置入配制的KOH水溶液中刻蚀，KOH浓度为30~33wt%，反应温度范围为80℃，刻蚀时间为20～30min；KOH刻蚀后冲洗硅片，将其置入HF中腐蚀一段时间，至氧化层消失；取出HF中的硅片，冲洗并将其吹干即形成具有腔形柱状织构的单晶硅片；在织构化单晶硅片表面制备癸基三氯硅烷和十八烷基三氯硅烷组成的多组分分子膜。本发明将干湿两种刻蚀方法和自组装分子膜技术相结合，制备工艺传统简单，制作成本较低，制得的腔形柱状织构化硅与多组分分子膜协同实现稳定的超疏水性能，并改善了减摩抗磨性能。

主权项

一种具有超疏水性能的腔形柱状织构化硅材料，其特征在于：在晶向为（1,0,0）或（1,1,0）的单晶硅片表面均匀分布微米级腔形柱状织构，并在该织构化单晶硅片表面覆盖由癸基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷组成的多组分化学分子膜；所述的腔形柱状织构是由腔形柱状织构单元组合而成；所述的腔形柱状织构单元，是由4个相邻且带有腔形结构的方柱组成；所述的带有腔形结构的方柱，是在干法刻蚀得到的基础方柱上，对其4个侧面沿晶向进行各向异性刻蚀，得到4个腔形结构；所述腔形结构由夹角为70.6°~109.4°的上下两个腔面构成；所述的基础方柱，其高度为30~50μm，边长为10~20μm；所述的带有腔形结构的方柱，其柱高为35~55μm，边长为10~20μm。