[发明专利]阵列结构绒面及其制法和应用

摘要

本发明提供了一种阵列结构绒面及其制法和应用。具体的，本发明提供了一种锥阵列结构绒面的制备方法，通过在半导体基片表面铺设一层聚合物微球的单层薄膜，以聚合物微球为保护层，在其表面刻蚀出柱阵列结构，然后将其中的基柱进行氧化，去除氧化层，得到锥阵列结构的绒面。本发明的方法制备出的锥阵列结构绒面的比表面积小、光生载流子的表面复合几率低，且其制备工艺简单，无需模板，成本低廉，克服了现有技术无法大规模生成，制备步骤繁琐，成本高等缺点。

主权项

一种阵列结构绒面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)提供半导体基片；(b)在所述基片的一个主表面上铺设一层聚合物微球单层薄膜，并对所述单层薄膜中的所述聚合物微球进行刻蚀处理，形成带有经刻蚀的聚合物微球单层薄膜的基片；(c)对上一步骤获得的所述基片进行金属镀膜处理，从而形成覆盖所述经刻蚀的聚合物微球的上表面以及覆盖至少部分所述基片主表面的金属薄膜层，所述的金属薄膜层含有用于金属催化腐蚀的催化成分，其中所述金属薄膜包括：金和/或银；和(d)以所述聚合物微球为保护层，在所述催化成分存在下，对所述基片进行金属催化腐蚀，从而得到具有柱阵列结构的绒面，其中所述柱阵列结构由经所述聚合物微球保护而保留下的基柱构成；其中，所述步骤(b)包括：(b1)对所述基片进行清洗和活化处理，使所述基片具有亲水性；(b2)通过自组装技术在液体表面生成一层聚合物微球单层薄膜，并将所述聚合物微球薄膜铺设到所述基片主表面上；(b3)利用反应离子刻蚀系统对所述单层薄膜中的所述聚合物微球进行刻蚀处理，形成带有经刻蚀的聚合物微球单层薄膜的基片；并且，所述步骤(b2)包括：将所述亲水性的基片放入液面浮有聚合物微球薄膜的溶液，捞取所述聚合物微球薄膜到所述基片的主表面；并且，所述方法还包括步骤：(e)对步骤(d)的基片上的柱阵列结构进行清洗处理，从而去除所述金属镀膜层和所述的聚合物微球；(f)对所述基柱进行氧化处理，从而形成表面被氧化的经氧化处理的基柱；和(g)对所述经氧化处理的基柱进行腐蚀处理，使所述基柱转变为锥形，形成具有锥阵列结构的绒面；并且所述步骤(f)包括：利用干法氧化对所述基柱进行氧化处理，从而形成表面被氧化的经氧化处理的基柱；并且所述经氧化处理的基柱表面为非均一厚度的氧化层；并且所述锥阵列结构具有顶部间隙大，底部间隙小，底部间隙小的凹面性结构具有折射率渐变、表面积减小的特点。