[发明专利]一种单晶硅衬底亚微米金字塔结构激光-化学制备方法

摘要

一种单晶硅衬底亚微米金字塔结构激光-化学制备方法，属于晶硅表面微结构制备领域。本发明首先对单晶硅进行预处理并在其表面覆盖周期密排的微球；采用248nm激光器进行辐照，单脉冲能量密度100mJ/cm2-400mJ/cm2；辐照后对单晶硅样品进行一定处理去除表面残留的微球；去除结束后，将其浸入含有乙醇的氢氧化钠水溶液中，水浴温度70-80℃环境中，腐蚀10s-30s，取出使用去离子水清洗，得到具有正金字塔阵列的单晶硅片，本发明发挥了激光可控性，能够快速、简便的制备具有周期性及均一性的金字塔阵列，并且对金字塔成形具有高可控性，能够对金字塔阵列的间距以及形貌特征进行调控，同时所用原料低廉，具有较高的实用性。

主权项

一种单晶硅衬底亚微米金字塔结构激光‑化学制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将单晶硅浸入丙酮溶液超声清洗6‑10分钟；在质量分数5％‑20％的HF溶液中浸泡6‑10分钟；浸入乙醇溶液超声清洗6‑10分钟，冲洗，干燥；2)采用直接滴涂法在经1)处理过的单晶硅片衬底表面上排布单层六角密排分布的SiO2微球，置于空气中自然干燥1小时；3)将经2)处理过的单晶硅样品放置于靶台上，调整光路，使均束光斑尺寸大于样品尺寸，进行单脉冲辐照，激光器为波长为248nm的准分子激光器；采用脉冲能量密度100mJ/cm2‑400mJ/cm2，频率为1‑3Hz；4)将经3)辐照后的单晶硅样品浸入乙醇溶液中超声5‑10分钟；在质量分数5％‑20％的HF溶液中浸泡6‑10分钟，去除残留的SiO2微球；5)将经4)处理过的单晶硅样品浸入含有乙醇的氢氧化钠水溶液中，在水浴温度为70‑80℃的环境中，腐蚀10s‑30s，取出使用去离子水冲洗，得到具有正金字塔阵列的单晶硅片；所述的水溶液中，氢氧化钠的质量百分比为5％‑10％，乙醇的质量百分比为8％‑10％。