[发明专利]一种用于制备固定倾斜角度硅纳米线结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种硅纳米线结构的腐蚀液及该腐蚀液的应用方法。

背景技术

在当前的半导体领域，硅纳米线结构因其在半导体微器件、硅基太阳能电池等领域展现出的极为诱人的潜在应用价值而受到业界的普遍关注，其中利用湿法化学刻蚀法制备硅纳米线结构的研究最近几年来已有陆续报道，但该方法仍存在很多待改进的问题，比如：纳米线与硅衬底之间所成角度较为杂乱等。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述湿法化学刻蚀法现有技术存在的缺陷，提供一种可制备与硅衬底间成一固定夹角的制备方法。

本发明的方案可以通过以下技术方案来实现：

首先提供一种湿法化学刻蚀法制备硅纳米线结构的腐蚀液，其特征在于，该腐蚀液的配方为以下组分及浓度含量：

氢氟酸2.3-9.2mol/L；

硝酸银0.005-0.08mol/L；

其中所述的氢氟酸浓度优选为4.4-4.6mol/L，硝酸银浓度优选为0.02-0.03mol/L。

一种用于湿法化学刻蚀法制备硅纳米线结构的腐蚀液的应用方法，将待制备纳米线结构的硅片清洗后置于腐蚀液中，然后取出用去离子水清洗，其特征在于：所示硅片为P型[111]晶向；腐蚀液的配方为以下组分及浓度含量：氢氟酸2.3-4.6mol/L、硝酸银0.015-0.05mol/L；腐蚀时间为15-30分钟，腐蚀液温度为90-100摄氏度。

进一步地，该应用方法可利用一下技术方案：

所述的氢氟酸浓度优选为4.4-4.6mol/L，硝酸银浓度优选为0.02-0.03mol/L。

所述腐蚀时间为28-30分钟。

所述腐蚀温度为98-100摄氏度。

本发明的优点在于：制备的纳米线倾斜方向与硅衬底法线方向夹角为55℃，表明纳米线沿着[100]晶向生长，对于后期对纳米线生长方向及与衬底所成角度有要求的后续应用提供改进基础。

附图说明

图1为腐蚀液中氢氟酸、酸硝酸银浓度分别为4.6mol/L、0.02mol/L，腐蚀温度为100摄氏度，腐蚀时间为30分钟得到的SEM照片。

具体实施方式

下面结合附图1和本实施例对本发明进行详细说明。

本实施例中将将P型[111]向厚约0.5毫米，电阻率为1-10Ω·cm的硅片清洗后，置入氢氟酸、酸硝酸银浓度分别为4.6mol/L、0.02mol/L，腐蚀温度为100摄氏度的腐蚀液中进行湿法化学刻蚀法，腐蚀时间为30分钟。最后将腐蚀后的硅片用去离子水进行清洗得到的SEM照片如图1所示，其中硅片的清洗步骤为本领域技术人员熟知技术，在此不再赘述。

由附图1可见，腐蚀温度为100摄氏度时，制备的样品硅纳米线结构虽较为混乱，但纳米线倾斜方向与衬底法线方向夹角固定为55度，表明纳米线沿着[100]晶向生长。因此对于对纳米线生长方向及与衬底所成角度有要求的领域具有潜在的应用价值，对于后期对纳米线生长方向及与衬底所成角度有要求的后续应用提供改进基础。

上面具体描述了本发明技术方案的应用实例，它仅作为例子给出，不视为本发明的应用限制。凡操作条件的等同替换，均落在本发明的保护范围之内。