[发明专利]一种低温诱导制备硅纳米线的方法

摘要

本发明公开了一种低温诱导制备硅纳米线的方法，纳米线的生长温度为250~400 0C，最优化的生长温度为350 0C，随着温度的升高，纳米线的长度先增加后减少，当生长温度高于350 0C，在硅纳米线的顶端形成较大的锡‑硅合金液滴，并且锡纳米线的长度开始减少，硅纳米线中存在一个混合的硅非晶和纳米晶相，且纳米晶相随着生长温度的升高而快速地增加。

主权项

一种低温诱导制备硅纳米线的方法，其特征在于采用如下步骤：1）金属锡薄膜的磁控溅射生长：将衬底材料装入进样真空室，控制真空室的气压达到5×10‑4 Pa，通入20 sccm的氩气，调节反应真空室内的气压达到1.0 Pa时，打开锡靶的溅射电源；开始锡薄膜生长前，先进行30分钟的预溅射，去除锡靶材表面的氧化层；预溅射完成后，打开反应室和进样室的插板阀，将样品送入反应室，并将样品进行定位；采用直流溅射，溅射功率60W，溅射温度为室温，溅射时间为20分钟；生长完成后锡薄膜的典型厚度为100 nm；2）非晶硅薄膜的磁控溅射生长：在完成锡薄膜的生长后，将生长有一层锡薄膜的衬底材料加热至250~400℃，在原位开始生长非晶硅薄膜；其生长工艺和步骤与步骤1）基本相同，不同之处在于采用射频溅射，溅射功率20W，溅射温度为250~400℃，溅射时间为80分钟；生长完成后非晶硅薄膜的典型厚度为200 nm。