金属辅助化学刻蚀制备的硅纳米线的各向异性和形貌控制

在许多器件应用领域中,能够实现硅纳米线形态控制的低成本制造方法非常重要。自顶向下的制造方法,金属辅助化学蚀刻,被证明是一种可行的解决方案。本文提出了一些基于金属辅助化学刻蚀,碱性溶液刻蚀和电化学阳极刻蚀的新颖方法来制造微米和纳米结构,揭示了硅中金属辅助化学刻蚀的各向异性特征。提出了一种新的模型来解释Ag颗粒在硅金属辅助化学刻蚀中的运动行为。结果表明,Ag颗粒形成一个自电泳单元,并独立地沿[100]方向迁移到Si衬底中。分别通过改变金属辅助化学蚀刻的Ag沉积和蚀刻时间来实现硅纳米线的直径和长度控制,这有助于在短时间内在室温下获得高纵横比的硅纳米线。这些结果显示了一种潜在的简单方法,可以将硅微结构化以用于设备应用,例如太阳能电池和传感器。