[发明专利]一种铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法

摘要

本发明公开了一种利用铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法。本方法是利用尺寸可控的铜纳米粒子辅助刻蚀，选用经过清洗、去损与制绒后的硅片，将预处理后的硅片浸入含有铜纳米粒子的悬浮溶液中，沉积时间为0.5～3h，将硅片取出置于反应釜中的腐蚀体系，刻蚀时间为15～60min，温度为50～90℃。最终在硅片表面生成多孔结构。本发明利用尺寸可控的铜纳米粒子沉积到清洗制绒后的硅片表面辅助刻蚀制备多孔硅，具有操作简单，条件可控，反应温度低，效率高等优点，实现了在硅片表面的大面积腐蚀，提高多孔硅结构的均匀性，同时能够有效地降低反射率，是用于制备生物和化学传感器元件的理想材料。 1

主权项

1.一种铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：(1)将硅片在Piranha溶液中进行清洗去除有机物，然后在HF溶液中去除损伤层和表面氧化物，在RCAⅡ洗液中去除表面金属杂质，最后放置烘箱中烘干；(2)将步骤(1)烘干后的硅片放在NaOH溶液中预制绒，然后在NaOH、Na2SiO3、IPA混合体系进行硅片制绒，制绒后分别放置于HF溶液、HCl、和去离子水中清洗；(3)采用水热还原Cu(NO3)2制备铜纳米粒子；(4)将步骤(2)处理后的硅片浸入步骤(3)制备的铜纳米粒子的悬浮溶液中，在硅片表面沉积一层铜纳米粒子；(5)将步骤(4)处理过的硅片置于反应釜中的腐蚀体系，腐蚀生成多孔硅；其中步骤(3)中，水热还原Cu(NO3)2制备铜纳米粒子的具体方法如下：向聚乙烯吡咯烷酮溶液中滴加甲醛和硝酸铜溶液，形成混合液，再向混合液中快速加入氨水，反应制得铜纳米粒子，经离心清洗制备成铜纳米粒子的悬浮溶液。