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硅纳米线光电性能优异,具有直接带隙半导体的特征,在光伏及传感器件领域有较广阔的应用前景。硅纳米线可控性定位生长是其器件应用的基础与前提。本文采用银催化腐蚀法,也称两步刻蚀法,在常温常压下进行硅纳米线制备。两步刻蚀法制备硅纳米的过程为:先将经清洗和氢钝化处理后的硅片在HF与AgNO3的混合溶液中沉积银颗粒,HF浓度为4.8mol/L,AgNO3浓度为0.01mol/L;再将硅片浸入含HF与H2O2的氧化性溶液中刻蚀,HF浓度为4.8mol/L,H2O2浓度为0.4mol/L,并使用稀HNO3除去银颗粒。通过改变实验条件,研究硅纳米线形貌变化特征,并使用能谱、X射线衍射、紫外-可见漫反射谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、光致发光谱等表征手段分析硅纳米线的材料性能。结合表面图形化预处理技术及银催化腐蚀法,实现硅纳米线的定位生长。本文从以下几个方面对硅纳米线的可控性生长及图形化制备进行研究:首先,使用P(111)型和P(100)型两种不同的硅片制备硅纳米线,分析两者的形貌差异与原因。重点研究银颗粒沉积时间、刻蚀时间、刻蚀温度、AgNO3浓度、H2O2浓度、HF浓度等因素在P(100)型硅片制备纳米线时的影响特征。其次,使用单步刻蚀制备纳米线,就是将P(100)型硅片在HF与AgNO3的混合溶液中浸泡处理一段时间,并将制备结果与两步法进行比较。将H2O2替换为Fe(NO3)3,分析HF/H2O2刻蚀体系与HF/Fe(NO3)3刻蚀体系纳米线制备的异同点。观察不同刻蚀时间后银颗粒在硅片中所处位置,确定两步法中银颗粒刻蚀硅片的方式。最后,在P(100)硅片表面先镀一层氮化硅薄膜,并使用光刻技术在表面开出形状尺寸不同的窗口。窗口里面是硅,外面是氮化硅。再使用两步刻蚀法在窗口内制备出硅纳米线,实现硅纳米线的图形化定位生长。