[发明专利]一种纳－微米多孔硅系列热电材料的制备方法

摘要

一种纳－微米多孔硅系列热电材料的制备方法，涉及热电(温差电)半导体材料的制备方法，特别涉及含有纳米尺度的硅，In，InSb或Sb量子线或点的纳－微米多孔硅的制备。本发明采用化学腐蚀、物理气相蒸镀、第二次化学腐蚀相结合的方法，获得一系列含有纳米尺度的硅量子线，在多孔硅的孔中含有In，InSb或Sb量子线或点的纳－微米多孔硅，其组成特征是：In，InSb或Sb的重量总含量小于2％，具有实－空结合的量子结构，该结构可以使电子与声子运动分离，从而实现热电性能的大幅度提高，较常规的制备量子阱、量子线或量子点的化学气相沉积等方法具有工艺简便，成本低的优点，该制备方法还可用于较高性能硅激光器的研究。

主权项

1、一种纳-微米多孔硅系列热电材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)采用高电导率，且有氧化膜保护的单晶硅为原材料；2)采用洗洁剂，去离子水和超声波法彻底清洗单晶硅片；3)采用化学腐蚀的方法选择性腐蚀单晶硅，腐蚀时间为3-6分钟，腐蚀液组成为HF/H2O＝1/10-1/20；4)用热风机将清洗过的硅片迅速烘干并置于真空室中；5)选择单源物理气相沉积的方法，并以原子比为1/1的InSb合金为蒸镀源，在多孔硅表面沉积厚度为600-900nm的InSb薄膜；6)在100-500℃的温度范围内热处理多孔硅3-6小时；7)对热处理过的多孔硅重新进行腐蚀，腐蚀时间为3-12分钟，腐蚀液组成为HF/HNO3/H2O＝1/3/20-1/3/30；8)采用去离子水进行超声波清洗，用热风机将清洗过的硅片迅速烘干。