一种硅纳米线的制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。提高制备效率。提高制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种硅纳米线的制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，特别涉及一种硅纳米线的制备方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]本专利技术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：
[0006]通过清洗液对硅片进行清洗，得到清洗后的硅片；
[0007]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；
[0008]对所述沉积硅片进行退火处理；
[0009]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；
[0010]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。
[0011]可选的，所述通过清洗液对硅片进行清洗，包括：
[0012]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。
[0013]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：
[0014]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。
[0015]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：
[0016]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。
[0017]可选的，所述对所述沉积硅片进行退火处理，包括：
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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，
[0021]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。
[0022]可选的，所述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，包括：
[0023]将腐蚀处理后的所述沉积硅片放入混合水溶液中去除所述沉积硅片上的金膜；
[0024]在将去除金膜后的所述沉积硅片进行清洗处理和干燥处理，得到所述硅纳米线。
[0025]可选的，所述混合水溶液由质量百分比为10％的碘化钾、质量百分比为2.5％的碘和水配置而成。
[0026]可选的，所述在将去除金膜后的所述沉积硅片进行清洗处理和干燥处理，得到所述硅纳米线，包括：
[0027]在将去除金膜后的所述沉积硅片依次通过丙酮、乙醇和去离子水进行清洗，再进行干燥处理，得到所述硅纳米线。
[0028]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
[0029]基于上述技术方案，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，再进行退火处理；并将退火处理后的沉积硅片浸入到腐蚀溶液中进行腐蚀处理；最后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；如此，在制备硅纳米线时，依次通过清洗工艺，沉积工艺，退火工艺、腐蚀工艺和清洗及干燥工艺，即可制备成硅纳米线，使得硅纳米线的制备工艺简单，且通过结合沉积工艺沉积的金属膜和退火工艺，无需额外制备掩膜，可以进一步简化制备流程，缩短了制备步骤，从而能够有效提高制备效率，且由于无需额外制备掩膜，能够有效降低成本。
附图说明
[0030]图1为本申请实施例提供的一种硅纳米线的制备方法的流程示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的一种在金属膜为金膜的硅纳米线的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0033]实施例
[0034]请参考图1，本申请实施例提供一种硅纳米线的制备方法，所述方法包括：
[0035]S101、通过清洗液对硅片进行清洗，得到清洗后的硅片；
[0036]S102、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；
[0037]S103、对所述沉积硅片进行退火处理；
[0038]S104、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；
[0039]S105、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。
[0040]其中，在步骤S101中，清洗液可以包括丙酮、乙醇超声和去离子水，在清洗液包括丙酮、乙醇超声和去离子水时，可以依次通过丙酮、乙醇超声和去离子水对硅片进行清洗，以去除硅片表面上的玷污和有机物，再进行干燥处理，得到清洗后的硅片。
[0041]具体来讲，还可以分别用丙酮、乙醇对硅片进行超声处理，去除表面玷污和有机物，之后用去离子水冲洗，从而完成清洗处理，再处理处理完成之后，再进行干燥处理，得到清洗后的硅片。
[0042]本说明书实施例中，干燥处理可以是通过氮气吹干等，本说明书不作具体限制。
[0043]在得到清洗后的硅片之后，执行步骤S102。
[0044]在步骤S102中，可以在清洗后的硅片的表面上沉积一层设定厚度的金膜，得到沉积硅片。当然，也可以在清洗后的硅片的表面上沉积一层设定厚度的银膜等。当然，金属膜还可以铂膜和钯膜等，本说明书不作具体限制。
[0045]本说明书实施例中，设定厚度可以是3nm
‑
8nm，例如可以3nm、4nm和5nm等。
[0046]具体来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅纳米线的制备方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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，再进行干燥处理，得到所述清洗后的硅片。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，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。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，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。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚楚豪，李海亮，谢常青，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：