[发明专利]常温下构筑高密度均匀分布硅纳米点、纳米线的方法

摘要

本发明涉及一种常温下用硅衬底上的单层CdTe纳米晶体作为掩模版，构筑高密度均匀分布硅纳米点、纳米线的方法，属于纳米电子和纳米光电子器件材料技术领域。该方法包括1)、氧化、刻蚀；2)、铺设单层CdTe纳米晶体模版；3)、反应离子刻蚀；4)、去除模版和漂洗；5)、退火、钝化各步骤，完成高密度均匀分布硅纳米点、纳米线的构筑。采用本发明的方法后，可以与当前微电子工艺技术相兼容，避免使用成本昂贵的超精细加工技术，在获得均匀分布的高密度纳米硅的同时，可对纳米晶粒表面进行有效钝化，以降低缺陷态密度，因而能够显现出由于尺寸变化而引起的量子效应，达到调控低维有序体系结构和性能的目的，使纳米硅量子点走出实验室，切实实现产业化。

主权项

1.一种常温下构筑高密度均匀分布硅纳米点、纳米线的方法，包括以下步骤：1)、氧化、刻蚀——在晶体硅表面干氧氧化，形成厚度为500-1000纳米的SiO2薄膜，接着在Si/SiO2衬底上进行光刻，露出需制备纳米硅的区域；2)、铺设模版——将Si/SiO2衬底放到PDDA溶液中充分浸泡，再用去离子水洗去表面的残余PDDA分子；之后把附着有一层PDDA分子的硅衬底浸泡到CdTe纳米晶体水溶液中，使正负离子静电相互作用，在硅衬底的表面吸附单层密堆排列的CdTe纳米晶体膜；3)、反应离子刻蚀——用附在Si/SiO2衬底上的单层CdTe纳米晶体膜作为掩模版，采用四氟化碳气体对硅衬底进行反应离子刻蚀，在需制备纳米硅区域形成纳米点或纳米线阵列；4)、去除模版、漂洗——将反应离子刻蚀后的硅衬底放入盐酸中浸泡，去除Si和SiO2表面的CdTe纳米晶体，漂洗后得到图形化的硅纳米点或纳米线阵列；5)、退火、钝化——将去除模版后的硅衬底高温退火，使硅纳米点或纳米线阵列的外表面缺陷被SiO2钝化。