[发明专利]一种单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法

权利要求书

1.一种单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括以下步骤：

1）提供一（111）晶面的单晶硅基底，于该单晶硅基底表面制作抗氧化掩膜；

2）采用光刻工艺于所述抗氧化掩膜中形成具有预设形状的预设排列规则的多个掩膜窗口；

3）采用ICP刻蚀法，将各该掩膜窗口下方的单晶硅刻蚀至一预设深度；

4）对各该掩膜窗口下方的单晶硅进行各向异性湿法腐蚀，形成上下表面为六边形的多个腐蚀槽，相邻两腐蚀槽的侧壁间形成单晶硅薄壁；

5）采用自限制氧化工艺对上述所得结构进行热氧化，使所述单晶硅薄壁逐渐氧化，最后于所述单晶硅薄壁顶部中央区域形成沿单晶硅薄壁长度方向延伸的单晶硅纳米线；

6）去除所述抗氧化掩膜及氧化过程中形成的氧化硅，形成单晶硅纳米线网状阵列结构。

2.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：所述抗氧化掩膜为厚度为10nm~2μm的氮化硅薄膜或厚度为100nm~5μm的氧化硅。

3.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：相邻的两个掩膜窗口之间的最小距离为1μm~10μm。

4.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：所述预设深度为100nm~100μm。

5.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：步骤4）中，各向异性湿法腐蚀的时间为10分钟~100小时。

6.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：所述六边形的每个内角均为120°，各边均沿<110>晶向，各该腐蚀槽的侧壁均在{111}晶面族内。

7.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：各该单晶硅薄壁与所述单晶硅基底上表面的夹角为69.5°~71.5°。

8.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：各该单晶硅薄壁的宽度为1nm~999nm，长度为100nm~1mm，且任意两单晶硅薄壁的宽度相差不超过500nm。

9.根据权利要求1所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：多个单晶硅薄壁形成两两夹角为120°的六边形网状阵列，多个单晶硅纳米线形成两两夹角为120°的六边形网状阵列。

10.根据权利要求9所述的单晶硅纳米线网状阵列结构的制作方法，其特征在于：相邻的三根单晶硅纳米线的端点连接于一单晶硅支撑结构，且任意两端点间的距离为10nm~20μm。