基于宏观金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线的研究(英文)  

Insight into Macroscopic Metal-Assisted Chemical Etching for Silicon Nanowires

作　　者：刘琳[1,2] 李志胜[1] 胡慧东[1] 宋维力[3] 

机构地区：[1]华北电力大学可再生能源学院,新能源电力系统国家重点实验室,北京102206 [2]北京师范大学,能量转换与存储材料北京市重点实验室,北京100875 [3]北京科技大学新材料技术研究院,北京100083

出　　处：《物理化学学报》2016年第4期1019-1028,共10页Acta Physico-Chimica Sinica

基　　金：中国博士后科学基金面上项目(2014M560934);中央高校基本科研业务费项目(2015QN16)资助~~

摘　　要：分别利用镀银的硅衬底和铂丝电极作为原电池反应中的阴极和阳极,基于金属辅助化学刻蚀采用宏观原电池的方法制备硅纳米线,深入研究了该法制备硅纳米线阵列的机理。通过改变电连接、镀银、刻蚀参数、硅衬底和光照等实验条件,系统地研究了所得硅纳米线形貌与其对应短路电流的关系,实验发现短路电流与硅纳米线长度有一定的对应关系。文章中所提出的模型旨在从根本上解决金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线的机理。最后对这种方法所具有的潜在应用价值进行了展望和讨论。To understand the principles of the fabrication of nanowire arrays using macroscopic metal-assisted chemical etching（MACE）, Si nanowires（Si NWs） are synthesized using Agcoated Si substrates and Pt electrodes by the macroscopic MACE. Analysis of the Si NW morphology coupled with the corresponding current density in the MACE process is applied to systematically investigate the effects of the electrical connection, Ag coating, etching conditions, Si substrates, and light irradiation on the formation of Si NWs. It is found that there is a certain relationship between the current density and the Si NW length. A mode is proposed to fundamentally understand the mechanisms of the preparation of Si NWs using MACE. Associated opportunities are also discussed.

关 键 词：半导体 微结构 电化学 硅纳米线 金属刻蚀 

分 类 号：O613.72[理学—无机化学] TB383.1[理学—化学]