文献类型：期刊文章

作　　者：王盼[1,2] 童领[1,2] 周志文[1,2] 杨杰[1,2] 王茺[1,2] 陈安然[2,3] 王荣飞[1,2] 孙韬[2,3] 杨宇[2,3]

WANG Pan;TONG Ling;ZHOU Zhiwen;YANG Jie;WANG Chong;CHEN Anran;WANG Rongfei;SUN Tao;YANG Yu(Institute of Optoelectronic Information Materials,School of Materials Science and Engineering,Yunnan University,Kunming 650091;International Joint Research Center for Optoelectronic and Energy Materials,Yunnan University,Kunming 650091;School of Energy,Yunnan University,Kunming 650091)

机构地区：[1]云南大学材料科学与工程学院光电信息材料研究所,昆明650091 [2]云南大学国家光电子能源材料国际联合研究中心,昆明650091 [3]云南大学能源研究院,昆明650091

出　　处：《材料导报》

基　　金：云南大学服务云南行动计划基金(2016MS15);云南大学东陆中青年骨干教师(C176220200);国家自然科学基金(11504322;11804295);云南省应用基础研究项目(2016FB081;2018FD012);东陆青年项目(WX069051)~~

年　　份：2019

卷　　号：33

期　　号：9

起止页码：1466-1474

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、UPD、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：硅纳米线(Si NWs)由于具有独特的一维结构、热电导率、光电性质、电化学性能等特点,被广泛应用于热电与传感器件、光电子元器件、太阳能电池、锂离子电池等领域。金属辅助化学刻蚀法(MACE)是制备Si NWs的常用方法之一,具有操作简便、设备简单、成本低廉和高效等优点,可大规模商业化应用,因而近年来被广泛研究。金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线的过程可以分为两步:首先在洁净的硅衬底表面沉积一层金属(Ag、Au、Pt等)纳米颗粒,以催化、氧化它附近的硅原子;然后利用HF溶解氧化层,从而对硅晶片进行刻蚀,形成纳米线阵列。然而,这种简单高效的制备硅纳米线的方法存在一些难以控制的缺点:(1)金属纳米颗粒聚集、相连后造成Si NWs之间的缝隙比较大,从而导致Si NWs密度较低;(2)由于金属纳米颗粒沉积的随机性,在硅晶片表面分布不均匀,不仅导致刻蚀出的纳米线直径范围(50～200 nm)较宽,而且使制得的纳米线阵列排列无序且间距不易调控;(3)当刻蚀出的硅纳米线太长时,范德华力等作用会造成纳米线顶端出现严重的团簇现象。针对常规法存在的一些问题以及不同的器件对硅纳米线的形貌、类型和直径等的要求,近年来的研究主要集中在如何减少纳米线顶端团簇、调控纳米表面粗糙度和直径、低成本制备有序硅纳米线等方面。目前一些改进常规金属辅助化学刻蚀的方法取得了进展,比如:(1)用酸溶液或UV/Ozone对硅晶片预处理,在表面形成氧化层,可以使纳米线的均匀性得到改善并增大其密度(从18%提高到38%);(2)使用物理气相沉积法在硅晶片表面沉积一层金属纳米薄膜,然后再刻蚀,这种方法能够减少纳米线顶端团簇和有效调控纳米线直径;(3)利用模板法(聚苯乙烯小球模板、氧化铝模板、二氧化硅模板和光刻胶模板等)可以制备出有序的硅纳米线阵列。本课题组�

关 键 词：金属辅助化学刻蚀(MACE)  银纳米颗粒(Ag  NPs)辅助  硅纳米线(Si  NWs)  

分 类 号：TB321[材料类]