[发明专利]一种铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法

权利要求书

1.一种铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)将硅片在Piranha溶液中进行清洗去除有机物，然后在HF溶液中去除损伤层和表面氧化物，在RCAⅡ洗液中去除表面金属杂质，最后放置烘箱中烘干；

(2)将步骤(1)烘干后的硅片放在NaOH溶液中预制绒，然后在NaOH、Na₂SiO₃、IPA混合体系进行硅片制绒，制绒后分别放置于HF溶液、HCl、和去离子水中清洗；

(3)采用水热还原Cu(NO₃)₂制备铜纳米粒子；

(4)将步骤(2)处理后的硅片浸入步骤(3)制备的铜纳米粒子的悬浮溶液中，在硅片表面沉积一层铜纳米粒子；

(5)将步骤(4)处理过的硅片置于反应釜中的腐蚀体系，腐蚀生成多孔硅；

其中步骤(3)中，水热还原Cu(NO₃)₂制备铜纳米粒子的具体方法如下：向聚乙烯吡咯烷酮溶液中滴加甲醛和硝酸铜溶液，形成混合液，再向混合液中快速加入氨水，反应制得铜纳米粒子，经离心清洗制备成铜纳米粒子的悬浮溶液。

2.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的硅片为p型单晶硅片。

3.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(1)中，Piranha溶液中浸泡的温度为90℃，时间为10～15min。

4.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(1)中，HF溶液质量分数为4％，浸泡时间为10～15min。

5.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(1)中，RCAⅡ洗液中浸泡温度为80℃,时间为15～20min。

6.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(2)中，在NaOH溶液中预制绒，其中NaOH溶液质量浓度为10％，温度为80℃，预制绒时间为5min；硅片制绒中，NaOH、Na₂SiO₃、IPA混合体系浓度比为1:1:5，温度为80℃，制绒时间为30min。

7.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：在聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中的聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为1％～2.5％，甲醛的质量分数为35％～45％，硝酸铜溶液的摩尔浓度为0.07～2mol/L，氨水的质量分数为25％～35％；聚乙烯吡咯烷酮溶液、甲醛、硝酸铜溶液和氨水的体积比为40～50：0.5～1.5：1.5～2.5：1～2；氨水是在3s内快速加入，反应温度为50～80℃，时间为25～40min。

8.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(4)中，沉积时间为30～180min。

9.如权利要求1所述的铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述的腐蚀体系是由HF、H₂O₂和H₂O组成，HF、H₂O₂和H₂O的体积比为1:4～6:8～12；反应温度为40～80℃，时间为20～60min。