[发明专利]一种N+/N型黑硅新结构及制备工艺

权利要求书

1.一种N⁺/N型黑硅新结构，其特征在于：包括N型硅衬底1、N⁺黑硅光敏吸收层2、位于黑硅光敏吸收层2上表面的上电极3，以及位于N型硅衬底1下表面的下电极4。

2.根据权利要求1所述一种N⁺/N型黑硅新结构，其特征在于，N型硅衬底1为磷扩散掺杂N型区。

3.一种制备权利要求1所述N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，N⁺型黑硅光敏吸收层2是由单晶硅通过飞秒激光或湿法刻蚀结合离子注入的方法制备。

4. 根据权利要求3所述一种N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，所述湿法腐蚀结合离子注入是利用酸碱溶液刻蚀硅片表面并得到亚微米的锥状结构以及纳米级的多孔结构再通过Se或Te离子注入掺杂得到N⁺型黑硅光敏吸收层2, 其中Se或Te离子注入掺杂浓度范围为1×10¹⁶cm^-3—1×10¹⁷cm^-3。

5.根据权利要求4所述一种N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

A.配置碱液溶液，主要含有氢氧化钾、去离子水、异丙醇，在水浴加热环境对以Si₃N₄为掩膜的硅片进行刻蚀，得到柱状阵列结构；

B.配置酸液溶液，主要含有过氧化氢、去离子水、氢氟酸、氯金酸、乙醇，用胶头滴管将腐蚀溶液均匀地滴在硅片上进行腐蚀，形成多孔状微结构;

C.离子注入Se或Te离子。

6.根据权利要求3所述一种N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，所述N⁺型黑硅光敏吸收层的飞秒激光制备方法是利用飞秒激光SF₆气氛下的条件下对N型单晶硅进行脉冲轰击得到准阵列排列的尖锥微结构。

7.根据权利要求3-6任一所述一种N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，所述N⁺/N型黑硅新结构，其上电极3和下电极4为利用真空蒸发镀膜机蒸镀的金属薄膜电极，金属材料为铝（AI）、金（Au）或金镉合金（Au/Cr）。

8.根据权利要求3-6任一所述一种N⁺/N型黑硅新结构的制备方法，其特征在于，N型单晶硅衬底1采用飞秒激光或湿法刻蚀工艺结合离子注入对单晶硅进行表面改造。