[发明专利]一种具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列的制备方法

摘要

本发明属于纳米技术领域，特别涉及一种具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列的制备方法。本发明采用n型（100）硅片，利用高真空磁控溅射技术在其表面沉积具有网状结构的银膜，然后采用湿法刻蚀技术，在硅表面获得具有减反射特性的亚波长锥形硅纳米线阵列，经测试，其反射率低于1%。本发明首次利用银膜催化刻蚀硅技术，具有无掩模与常温常压的工艺特征，操作简单，重复性与可控性好，为制备具有亚波长尺度的超减反硅表面纳米结构提供了新思路，为设计和构建新型高效硅太阳能电池提供了材料基础。

主权项

一种具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射技术在单晶硅表面沉积具有网状结构的银膜，然后利用湿法刻蚀技术获得具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列，具体步骤如下：a.硅片预处理：依次利用丙酮、乙醇以及去离子水将硅片超声清洗干净，去除硅表面油污污染物，然后利用氢氟酸去除表面氧化层，再用去离子水冲洗干净，最后真空干燥得到清洁的硅表面； b.制备银膜催化剂：利用高真空磁控溅射技术，在经过预处理硅片表面沉积网状银膜，该银膜为直接用于刻蚀单晶硅表面的催化剂；c.制备硅纳米线阵列：配制由氢氟酸和双氧水组成的刻蚀液，其中氢氟酸浓度为3 mol/L~5 mol/L，双氧水浓度为0.02 mol/L~1 mol/L；然后将沉积过银膜的硅片浸渍于刻蚀液中进行刻蚀，得到硅纳米线阵列；d.去除硅纳米线阵列中残余银：用硝酸浸泡步骤c得到的硅纳米线阵列，去除残留在硅纳米线阵列中的银；e.去除硅纳米线表面氧化层：用氢氟酸浸泡经步骤d处理的硅纳米线阵列，去除硅纳米线阵列表面的氧化层，然后用去离子水冲洗干净并真空干燥，即得到具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列。