[发明专利]一种表面等离激元黑硅宽光谱吸收材料的制备方法

摘要

本发明涉及光电探测和太阳能电池领域，公开了一种表面等离激元黑硅宽光谱吸收材料的制备方法。本发明采用在六氟化硫和氧气混合氛围中反应离子刻蚀硅片形成尖锥或密集孔洞的黑硅结构后，在黑硅粗糙表面进行热蒸发沉积金膜，金可以附着在黑硅侧壁刻蚀钝化形成的粗糙表面，从而不需要退火即可形成金纳米颗粒。本发明所描述的等离激元黑硅宽光谱吸收材料通过将黑硅陷光性能以及金纳米颗粒诱导的局域等离子激元红外吸收的结合，具有可见光到近红外(300～2500nm)的95％以上的高吸收能力，性能稳定且具备一定的机械强度。本发明工艺简单、成本低廉，与现有的CMOS工艺技术相兼容，有利于硅基完美吸收体在太阳能电池和光电探测器中的广泛应用。

主权项

1.一种表面等离激元黑硅宽光谱吸收材料的制备方法，其特征在于，采用反应离子刻蚀黑硅后进行热蒸发沉积金膜，包括步骤如下:(a)采用低掺杂P型硅片，清洗硅片，去除表面氧化层；(b)在六氟化硫和氧气以及惰性气体的混合氛围里进行反应离子刻蚀制备尖锥或密集孔洞型黑硅；(c)将所述黑硅进行清洗后进行热蒸发沉积金膜，在黑硅侧壁直接形成金纳米颗粒覆盖。