[发明专利]一种黑硅材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种黑硅材料及其制备方法，解决了现有的硒元素掺杂黑硅材料制备方法的不足，制备方法包括：获取清洁衬底；采用热蒸发法在衬底表面沉淀一层硒膜；在氟化氢气体氛围下，利用飞秒激光扫描烧蚀；除去材料表面氧化硅，得到黑硅材料。本发明在飞秒激光烧蚀衬底材料的过程中，引入了氟元素，借助氟元素与衬底硅材料产生的化学反应，制备得到的黑硅材料，表面具有微结构尖锥阵列，即“黑森林”结构，这种黑硅材料具有很强的陷光性，因此这样获得的黑硅材料的吸收波长得到扩展，对可见光和近红外波段吸收率可扩大到93％以上。

主权项

1.一种黑硅材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：清洗硅衬底；S2：采用热沉淀法在硅衬底表面沉积一层硒膜；S3：将覆膜后的硅衬底置于压强为7×10⁴Pa～1×10⁵Pa的氟化氢气体氛围中进行飞秒激光刻蚀；刻蚀过程中，控制飞秒激光的光通量为1kJ/m²～10kJ/m²，扫描速度为0.5mm/s～10mm/s；S4：依次用氢氟酸和去离子水清洗刻蚀后的硅衬底，再用氮气吹干，得黑硅材料。