[发明专利]基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法：采用p型单晶硅作为基底，利用双槽电化学的方法在基底表面制备多孔硅层；再采用化学气相沉积的方法，钨粉作为钨源，通入氧气和氩气的流量为分别0.5sccm和5sccm，源温度为1100℃，基底与钨粉之间的距离为15-17cm,制备硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料。该发明制备方法简单、成本低廉；与此同时，该发明填补了基于多孔硅与氧化物纳米线复合结构材料的空白，使这种复合结构在生物传感、光学传感等诸多领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，具有如下步骤：（1）清洗硅基片衬底将p型、单面抛光、电阻率为10～15Ω·cm的单晶硅基片经过浓硫酸与过氧化氢混合溶液浸泡30～50分钟，再经过氢氟酸水溶液浸泡20～40分钟、丙酮溶剂超声清洗5～15分钟、无水乙醇超声清洗5～15分钟、去离子水中超声清洗5～15分钟，以除去表面油污、有机物杂质以及表面氧化层；（2）制备硅基多孔硅采用双槽电化学腐蚀法在步骤（1）清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量分数40%的氢氟酸与质量分数40%的二甲基甲酰胺按照体积比为1：2组成，在不添加表面活性剂和附加光照的情况下，施加的腐蚀电流密度为50～120mA/cm2，腐蚀时间为5～20min；（3）制备硅基多孔硅基/氧化钨纳米线复合结构材料将步骤(2)制备的硅基多孔硅置于水平管式炉中，利用化学气相沉积的方法，以钨粉作为钨源，以氩气作为工作气体，氧气作为反应气体，气体流量分别控制为5～10sccm和0.5～5sccm，源温度为1100度，保温时间为60‑100min，本体真空度为1‑5Pa，工作压强为50‑80Pa，基片与钨源之间的距离为15‑20厘米。