作为21世纪被密切关注和广泛研究的硅材料,可以通过具有成本低、工艺流程简单、生长参数易控制等优点的金属催化化学刻蚀方法被加工成带有特定图案的微纳米结构。在金属催化化学刻蚀工艺中,硅片的掺杂浓度、刻蚀液、催化剂等因素都在一定程度上影响着硅纳米结构的制备。因此,本课题探究了硅片的掺杂浓度和刻蚀液对刻蚀孔密度的影响,并且创新性地提出在刻蚀反应中使用Fe3O4@Au磁性纳米粒子作为催化剂,探究了外加磁场和其他因素对刻蚀反应速率的影响并实现了快速刻蚀。本课题首先使用电阻率分别为0.01Ω·cm和10.65Ω·cm的P（100）硅片作为衬底,使用银颗粒作为催化金属,在刻蚀剂比例（HF的物质的量浓度/（HF的物质的量浓度+H2O2的物质的量浓度））为0.7的刻蚀液中对两种衬底刻蚀1小时后得到多孔硅结构。通过实验发现,刻蚀孔的密度随着掺杂浓度的增大而变大。然后,对电阻率标称值为0.0013Ω·cm的重掺杂P（100）硅片在刻蚀剂比例分别为0.5和0.7的刻蚀溶液中刻蚀1小时,可以看到刻蚀后的硅片表面均具有肉眼可见的水波纹纹路。通过分析多孔硅密度得出此硅片微观掺杂不均匀,同时利用二探针测电阻法再次验证了此结论。因此,利用金属催化化学刻蚀工艺来判断重掺杂的P型硅片是否微观均匀掺杂是一个简单便捷的方法。之后本课题使用Fe3O4@Au磁性纳米粒子作为催化剂,通过外加磁场刻蚀,实现了刻蚀速率的明显提高,并且进一步探究了在外加磁场下,电阻率、刻蚀时间、刻蚀剂比例、催化剂浓度对刻蚀反应的影响。实验得出,对电阻率为0.01～0.03Ω·cm的硅片刻蚀30分钟,平均刻蚀速率能达到12.00μm/min,刻蚀结构底部更平坦,然而电阻率为20～30Ω·cm的硅片平均刻蚀速率仅为5.17μm/min,且底部相对粗糙;同时通过实验得出,硅片的平均刻蚀速率与刻蚀液比例和催化剂浓度呈现出正向关系。