由于硅微纳结构具有优越的物理特性、光电学特性、热稳定性以及表面特性等性能,在纳米电子学、光电子学、能量储存、能量交换以及生物/化学传感器等领域得到广泛的研究。目前,制备硅微纳结构的方法众多,主要有气-液-固生长、反应离子刻蚀、热蒸发、激光烧蚀、化学气象沉积、电子束曝光、电感耦合等离子体刻蚀和金属辅助化学刻蚀(MACE)等。其中,MACE法因其具有制造工艺简单、成本低、效率高、硅纳米结构质量好等优点而备受关注。MACE硅微纳结构的本质是在化学反应体系中硅基体的腐蚀。但是,该方法制造的纳米孔的结构形貌以及刻蚀速率受到诸多变量的影响,且目前尚未有人系统地提出这些变量与硅微纳结构刻蚀之间的关系。这在一定程度上制约了硅微纳结构的可控制造,进而限制了硅纳米孔阵列结构的广泛使用。基于上述所存在的问题,本文拟通过银纳米颗粒辅助化学刻蚀硅纳米孔阵列可控制造研究,探究银纳米颗粒辅助化学刻蚀法的机理,并在此基础上研究硅纳米孔阵列结构可控制造影响因素,进而实现硅纳米孔阵列的可控制造。最后,探索基于硅纳米孔阵列传感器的电学性能检测及应用,本文的主要研究工作如下:(1)先通过不同孔径和孔隙率AAO模板和电子束蒸发工艺,在硅基底上实现不同直径和分布密度的银纳米颗粒阵列可控分布。再由刻蚀实验和TEM、EDS表征,分析银纳米颗粒辅助化学刻蚀硅纳米孔晶体结构和成分,得到硅的氧化过程中没有硅氧化物生成这一结论,并建立银纳米颗粒助化学刻蚀法制备硅纳米孔阵列的刻蚀机理。并且通过刻蚀后的硅衬底上表面和横截面硅纳米孔的形貌表征,探讨影响硅纳米孔刻蚀路径因素。(2)利用单一变量法,设置五个不同实验组,分别探讨银纳米颗粒尺寸、刻蚀剂浓度比、刻蚀时间、刻蚀液温度以及光照等参数对硅纳米阵列结构可控制造的影响。通过实验发现银纳米颗粒尺寸、刻蚀剂浓度比、刻蚀时间、刻蚀液温度以及光照与硅纳米阵列的刻蚀速率成正相关关系,而硅纳米孔表面刻蚀情况随各变量参数计量值的增加刻蚀越严重。认为产生以上现象的原因与刻蚀反应机理和反应过程中物质运输有关。通过实验对各变量参数计量值与硅纳米刻蚀速率之间的关系进行分析,发现银纳米颗粒直径、刻蚀剂浓度比和刻蚀液温度对硅纳米孔阵列刻蚀的影响的权重较大,刻蚀时间和光照功率密度的影响权重较小。最后,由各变量参数之间的关系,根据实际制造情况调节参数的计量值,实现银纳米颗粒辅助化学刻蚀硅纳米孔阵列的可控制造。(3)设计硅纳米孔芯片传感器,具体包括盲孔硅纳米孔阵列刻蚀和硅纳米孔芯片电流检测液池设计,并与法拉第屏蔽盒、电流放大器、数据收集器和计算机搭建传感器检测系统。开展基于硅纳米孔阵列里的接触特性研究,并得到硅纳米孔阵列的Ⅰ-Ⅴ曲线具有非整流的欧姆接触关系。并同时根据硅纳米孔阵列的Ⅰ-Ⅴ特性对基于硅纳米阵列的PSA传感器的检测原理进行讨论,为硅微纳结构PSA传感器的制造提供理论基础。