[发明专利]一种硅基网络结构及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基网络结构，其特征在于，所述硅基网络结构包括：

硅基底，上表面具有多个阵列分布的球状孔洞；

材料层，位于所述硅基底上表面，所述材料层具有多个阵列分布的半球状穿孔，其中所述半球状穿孔正好位于所述球状孔洞上方并且连通所述球状孔洞，而共同组成多个阵列分布的葫芦状孔洞；

包覆层，设置于所述硅基底与所述材料层表面上，沿着所述葫芦状孔洞的内表面分布，其中，所述包覆层包括金属、金属化合物或高分子材料层。

2.根据权利要求1所述的硅基网络结构，其特征在于，所述的硅基底上表面与材料层下表面分布在同一平面；所述硅基底上表面的球状孔洞为有球缺的孔洞；所述材料层的半球状穿孔为有球带体的孔洞，所述球带体上表面与材料层上表面分布在同一平面，所述球带体下表面与所述材料层下表面分布在同一平面；所述球缺与球带体同轴；所述有球缺的孔洞和球带体的孔洞共同组成所述葫芦状孔洞。

3.根据权利要求1所述的硅基网络结构，其特征在于，所述葫芦状孔洞为六方密排或者立方密排成阵列结构，所述阵列结构呈网络状分布。

4.根据权利要求1所述的硅基网络结构，其特征在于：

所述硅基底上表面的球状孔洞的直径为100nm～100μm；

所述材料层的材料包括TiO₂、ZnO、Al₂O₃、CuO、TiN中的至少一种，位于所述材料层上的半球状穿孔其直径为100nm～100μm，高度为50nm～50μm。

5.根据权利要求1所述的硅基网络结构，其特征在于：

所述包覆层材料为金属、金属化合物或高分子材料，其中，金属包括Pt、Au、Ag、Cu、Al、Zn、Cr、Ti中的至少一种；金属化合物包括TiO₂、ZnO、Al₂O₃、CuO、GaN、TiN中的一种；高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂中的至少一种；所述包覆层的厚度为5～500nm。

6.一种硅基网络结构的制备方法，包括以下步骤：

在硅基底上表面自组装微纳米球阵列；

在具自组装了微纳米球阵列的所述硅基底表面旋涂前驱体溶液；

将所述硅基底放置在退火炉中退火，在所述硅基底表面形成微纳米碗阵列结构；

以等离子刻蚀技术对所述硅基底进行刻蚀，形成微纳米葫芦状阵列结构；

在微纳米葫芦状阵列结构表面形成金属、金属化合物、或高分子材料层，以形成葫芦状复合微纳米阵列结构。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在硅基底上表面自组装微纳米球阵列的步骤，包括：

将微纳米球悬浮液与叔丁醇按体积比1:1混合，并利用微注射器缓慢注入放有所述硅基底的水溶液中；

将水溶液放干，使所述微纳米球沉积在硅基底表面，其中所述微纳米球为聚苯乙烯或二氧化硅纳米球，并且会自组装成六方密排的单层纳米球阵列于所述硅基底表面。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：退火温度为400–800℃，退火时间为20～60min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述以等离子刻蚀技术对所述硅基底进行刻蚀的步骤，是采用电感耦合等离子体(ICP)系统，刻蚀气体为SF₆或O₂；刻蚀气体的流速为5-40sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)，O₂流速为5～40sccm，刻蚀时间为5～2000s,ICP功率为200～300W，射频(RF)功率为10～30W。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的前驱体溶液，包括TiO₂溶液、ZnO溶液、CuO溶液中的至少一种。