[发明专利]单晶硅基类复合绒面结构的制备方法

权利要求书

1.一种单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S1、采用P型单晶硅片做单晶硅基底，在所述单晶硅基底正表面进行各向异性刻蚀，得到分布均匀的类倒金字塔结构或金字塔结构或倒金字塔结构或他凹坑结构作为绒面；

S2、将具有绒面的硅片放入扩散炉中进行分步式扩散；所述分步式扩散包括温度依次升高条件下的磷源沉积和至少两个梯度的降温程序；

S3、在所述绒面的表面上制备硅纳米层，形成复合绒面结构。

2.根据权利要求1所述的单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中硅纳米层由具有小于100纳米尺寸特征的纳米线或其它硅纳米材料构成。

3.根据权利要求1所述的单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的分步式扩散具体包括：

S201、将具有绒面结构的硅片放入扩散炉，并往扩散炉中通入氮气；

S202、将扩散炉炉腔升温至初始温度，并维持预设时间，向所述扩散炉炉腔内持续通入氮气；所述初始温度为800-810℃，所述维持初始温度的预设时间为1-3min；

S203、将扩散炉炉腔升温至第一温度并进行低温扩散，并向所述扩散炉炉腔内通入氮气、氧气、POCl₃，对具有绒面结构的硅片进行氧化和第一次磷源沉积；

S204、将扩散炉炉腔升温至第二温度并进行高温扩散，并向所述扩散炉炉腔内通入氮气、氧气、POCl₃，对具有绒面结构的硅片进行第二次磷源沉积；

S205、将扩散炉炉腔升温至第三温度并进一步扩散，并向所述扩散炉炉腔内通入氮气、氧气、POCl₃，对具有绒面结构的硅片进行第三次磷源沉积；

S206、将扩散炉炉腔升温至第四温度，向所述扩散炉炉腔内通入氮气，对具有绒面结构的硅片进行磷源推进；

S207、将扩散炉炉腔降温至第五温度，向所述扩散炉炉腔内通入氮气，对具有绒面结构的硅片进行第一次降温处理；

S208、将扩散炉炉腔降温至第六温度，向所述扩散炉炉腔内通入氮气，对具有绒面结构的硅片进行第二次降温处理；

S209、将具有绒面结构的硅片取出扩散炉；

其中，第一温度＜第二温度＜第三温度＜第四温度；

第六温度＜第五温度＜第四温度。

4.根据权利要求3所述的单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中第一温度为800-810℃；第二温度为815-820℃；第三温度为825-830℃；第四温度为835-850℃；

第一次磷源沉积的时间为6-10min；

第二次磷源沉积的时间为4-8min；

第三次磷源沉积的时间为2-4min；

S206中磷源推进的时间为4-8min。

5.根据权利要求3所述的单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S201-S206中向所述扩散炉炉腔内通入氮气的流量为6-8slm；所述S207-S208中向所述扩散炉炉腔内通入氮气的流量为20slm；

所述步骤S2中第一次磷源沉积氧气的流量为1100-1400sccm；

第二次磷源沉积氧气的流量为1100-1400sccm；

第三次磷源沉积氧气的流量为300-400sccm；

所述步骤S2中第一次磷源沉积POCl₃的流量为780-870sccm；

第二次磷源沉积POCl₃的流量为780-870sccm；

第三次磷源沉积POCl₃的流量为400-600sccm。

6.根据权利要求3所述的单晶硅基类复合绒面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中所述第一次降温处理的具体条件为包括所述第五温度为820-810℃，第一次降温时间为6-10min；

所述第二次降温处理的具体条件包括所述第六温度为780-760℃，第二次降温时间为4-8min。