[发明专利]一种三维堆叠石墨烯-黑硅异质结的制备方法

摘要

本发明涉及一种三维堆叠石墨烯‑黑硅异质结构的制备方法。该制备方法采用电泳沉积技术，在黑硅衬底上制备出三维堆叠状石墨烯，此三维堆叠状石墨烯‑黑硅结构具有复杂陷光特性，降低了反射率；同时，硅与石墨烯构成了肖特基势垒，使吸收谱拓宽至中红外波段。经过测试，该结构对可见至中红外光波段的吸收率能达到88％以上。其制备步骤如下：(1)清洗硅片、洗净后置于干燥箱内烘干；(2)按比例配置电泳液备用；(3)将清洗后的黑硅基片作为阴极，置于电泳液中，在恒流条件下电泳；(4)完成电泳，取出电泳后的基片放入去离子水中清洗后烘干。本发明制备成本低、设备简单、易操作，易于大规模、大面积制备，制备出的三维堆叠石墨烯‑黑硅异质结构具有宽吸收谱、高吸收率、贴合均匀且紧密的特点，为红外隐身材料、光电探测及光伏领域提供了一种有效方法。

主权项

1.一种三维堆叠状石墨烯-黑硅异质结的制备方法，其特征在于在黑硅基底上采用电泳沉积加工工艺，沉积三维堆叠状石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜用于构成石墨烯-硅肖特基势垒及表面复杂陷光结构，以拓宽吸收谱并提高吸收率，包括如下步骤：/n(a)清洗黑硅基片，去除基片表面的氧化层、油污及其他杂质，洗净后放于干燥箱中干燥备用；/n(b)使用石墨烯纳米片、硝酸镁、异丙醇按照一定比例配制EPD过程所用的电泳液，配制过程保持液体在超声、加热的环境中，并在该环境保存；/n(c)使用石墨板作为电泳的阳极，黑硅基片作为阴极，在恒流条件下电泳5min，为减小电泳过程中的电阻值，将石墨板与黑硅基片之间的距离尽可能缩短；/n(d)将电泳完成的基片放入120℃的烘干箱中烘干备用。/n