[发明专利]基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法

权利要求书

1.一种基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，具有如下步骤：

（1）清洗硅基片衬底

将p型、单面抛光、电阻率为10～15Ω·cm的单晶硅基片经过浓硫酸与过氧化氢混合溶液浸泡30～50分钟，再经过氢氟酸水溶液浸泡20～40分钟、丙酮溶剂超声清洗5～15分钟、无水乙醇超声清洗5～15分钟、去离子水中超声清洗5～15分钟，以除去表面油污、有机物杂质以及表面氧化层；

（2）制备硅基多孔硅

采用双槽电化学腐蚀法在步骤（1）清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量分数40%的氢氟酸与质量分数40%的二甲基甲酰胺按照体积比为1：2组成，在不添加表面活性剂和附加光照的情况下，施加的腐蚀电流密度为50～120mA/cm²，腐蚀时间为5～20min；

（3）制备硅基多孔硅基/氧化钨纳米线复合结构材料

将步骤(2)制备的硅基多孔硅置于水平管式炉中，利用化学气相沉积的方法，以钨粉作为钨源，以氩气作为工作气体，氧气作为反应气体，气体流量分别控制为5～10sccm和0.5～5sccm，源温度为1100度，保温时间为60-100min，本体真空度为1-5Pa，工作压强为50-80Pa，基片与钨源之间的距离为15-20厘米。

2.根据权利要求1的基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的硅基片衬底的尺寸为2.4cm×0.9cm。

3.根据权利要求1的基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)制备的硅基微米尺寸孔道有序多孔硅平均孔径1～2μm，厚度为8～15μm，孔隙率为35～45%。

4.根据权利要求1的基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)钨粉质量纯度为99.99%，制备的一维氧化钨纳米结构直径为40-100nm，长度为20-40μm。

5.根据权利要求1的基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的氧化钨纳米线的不仅完全覆盖在多孔硅基表面，而且在多孔硅孔道内相互交叉。

6.根据权利要求1的基于硅基多孔硅/氧化钨纳米线复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的采用的水平管式炉为GSL-1400X管式炉。