[发明专利]一种硅纳米线的制备方法

说明书

本发明公开了一种硅纳米线的制备方法，通过清洗液对硅片进行清洗，得到清洗后的硅片；在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层金属膜，得到沉积硅片；对所述沉积硅片进行退火处理；将退火处理后的所述沉积硅片浸入到腐蚀溶液中进行腐蚀处理，其中，所述腐蚀溶液包括氧化剂、氢氟酸和去离子水；将腐蚀处理后的所述沉积硅片进行清洗处理和干燥处理，得到硅纳米线。本发明公开的硅纳米线的制备方法，其制备工艺简单，能够有效降低制备成本，且能够有效提高制备效率。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种硅纳米线的制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展,纳米材料制备与应用技术已经引起了人们的广泛关注。许多先进科技设备的诞生都来源于各种纳米材料的成功研发或纳米结构的成功应用。在众多新型纳米结构中，硅纳米线以其优异的性质和良好的工艺兼容性引起人们的广泛关注，在先进电子器件、光电子器件，以及光伏器件等方面有着巨大的应用前景。

现有技术中，硅纳米线的制备方案可以大致分为自下而上和自上而下两大类。自下而上的方法是将硅原子连接起来形成硅纳米线的组装过程，这种方法包括气液固相(VLS)生长，氧化物辅助生长(OAG)，基于超临界流体和溶液的生长等等，但这一类方法不仅工艺较为复杂，而且由于在生长过程中使用重金属催化剂，极有可能污染产生的硅纳米线；自上而下的方法包括反应离子刻蚀(RIE)与光刻技术相结合等等，这一类方法相较于自下而上的方法更加可控，但是反应离子刻蚀需要结合光刻形成掩模，成本高而且效率低下，只能适用于硅纳米线阵列的小规模制造。如此，亟需一种能够成本低廉和效率高的硅纳米线的制备方法。

发明内容

本发明实施例提供一种硅纳米线的制备方法，其制备工艺简单，能够有效降低制备成本，且能够有效提高制备效率。

本发明实施例第一方面提供了一种硅纳米线的制备方法，所述方法包括：

通过清洗液对硅片进行清洗，得到清洗后的硅片；

在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层金属膜，得到沉积硅片；

对所述沉积硅片进行退火处理；

将退火处理后的所述沉积硅片浸入到腐蚀溶液中进行腐蚀处理，其中，所述腐蚀溶液包括氧化剂、氢氟酸和去离子水；

将腐蚀处理后的所述沉积硅片进行清洗处理和干燥处理，得到硅纳米线。

可选的，所述通过清洗液对硅片进行清洗，包括：

在所述清洗液包括丙酮、乙醇超声和去离子水时，依次通过所述丙酮、所述乙醇超声和所述去离子水对所述硅片进行清洗，并进行干燥处理，得到所述清洗后的硅片。

可选的，所述在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层金属膜，得到沉积硅片，包括：

在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层设定厚度的金膜，得到所述沉积硅片。

可选的，所述在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层设定厚度的金膜，包括：

采用电子束蒸发和磁控溅射方式在所述清洗后的硅片的表面上沉积一层所述设定厚度的金膜。

可选的，所述对所述沉积硅片进行退火处理，包括：

使用热板对所述沉积硅片进行退火处理，其中，在退火处理过程中退火温度为200℃至300℃，退火时间为20分钟至30分钟。

可选的，所述腐蚀溶液采用质量百分比为49.5％的氢氟酸、质量百分比为30％的过氧化氢和去离子水按10:1:20的体积比配置而成。

可选的，所述将退火处理后的所述沉积硅片浸入到腐蚀溶液中进行腐蚀处理，

将退火处理后的所述沉积硅片浸入到所述腐蚀溶液中进行腐蚀处理20分钟至30分钟。