[发明专利]一种可控硅纳米线阵列的制备方法

权利要求书

1.一种可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：

1)提供SOI衬底及与所述SOI衬底的顶硅层具有相同晶向的硅衬底，键合所述顶硅层与硅衬底，其中，所述顶硅层的晶向与所述硅衬底的晶向呈预设夹角，以在键合界面形成具有网格状分布的螺旋位错的位错线；

2)去除所述SOI衬底的背衬底及绝缘层以露出所述顶硅层的背表面，刻蚀所述顶硅层的背表面以在各该位错线影响的垂向对应的区域形成凹槽结构；

3)在所述各该凹槽结构内形成银纳米颗粒，然后采用银催化化学腐蚀法对所述顶硅层及硅衬底进行腐蚀以形成硅纳米线阵列的制备。

2.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述顶硅层的厚度为5nm～100nm。

3.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述预设夹角的角度m为0°＜m≤5°。

4.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述位错线为正方形网格状分布的位错线，其中，平行且相邻的两位错线的间距为10nm～200nm。

5.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中采用应力优先刻蚀法对所述顶硅层的背表面进行刻蚀，包括采用HF与CrO₃混合溶液进行第一步刻蚀以及采用HF、CH₃COOH及HNO₃混合溶液进行第二步刻蚀的步骤。

6.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中采用电子束蒸发技术形成所述银纳米颗粒。

7.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述银纳米颗粒的直径为1nm～20nm。

8.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中采用HF与Fe(NO)₃混合溶液对所述顶硅层进行银催化化学腐蚀。

9.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中采用背衬底刻蚀技术去除所述SOI的背衬底与绝缘层。

10.根据权利要求1所述的可控硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中采用疏水键合法对所述顶硅层与所述硅衬底进行键合。