硅纳米线制备的研究
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限域催化刻蚀制备硅纳 米线及其表面减反特性 研究
1、绪论
太阳能光伏技术是清洁、无污染、可再生的绿色能源 技术，已成为解决能源危机和缓解环境污染的有效途 径之一 硅纳米线因其独特的结构、光学、电学性质，在提高 太阳电池的转换效率、降低生产成本等方面都具有极 大的潜力与价值。
1.1 几种硅纳米线制备方法
总结与展望
总结 1. 以聚苯乙烯球为模板，结合氧刻设备可制备出直径 可调的硅纳米线 2.硅纳米线的光反射性能受纳米线尺寸影响 期望
1. 在硅纳米线的制备方面，金属辅助催化刻蚀法的影 响条件以及刻蚀机理还有待研究
2. 在硅纳米线的光学性质方面，硅纳米线的尺寸对光 吸收影响还有待研究。
金属催化VLS法 反应离子刻蚀(RIE)法
金属催化化学刻蚀(MACE)法
图1.1 VLS法生长硅纳米线
图1.2 SiO2为模板RIE制备SiNMs
图1.3 以 PS 球为模板 MACE 法制备 SiNWs 阵列示意图
2、本文硅纳米线的制备
图2.1 以 PS 球模版MACE 法制备 SiNWs 的示意图
3.1 SiNWБайду номын сангаас 的反射随长度和直径的变化
图3.2 SiNWs 中的光路示意图
图3.3 (a) 长度分别为 400nm，1.0μm，1.4μm， 图3.4 长 3.5μm，直径分别为 340nm、290nm、 1.7μm，2.3μm 的 SiNWs 反射谱； 210nm 和 150nm 的 SiNWs 阵列的反射光谱 (b) 抛光硅片和 400nm 长 SiNWs 的反射谱
2.1 刻蚀功率对PS球的影响
图2.2 (a) (b) (c) (d) 氧刻功率分别为 30W， 50W， 70W 和 100W 时 PS 球的 SEM 图
2.2 刻蚀溶液浓度对 SiNWs 制备的影响
HF 浓度对 SiNWs 制备影响 和 H2O2 浓度对 SiNWs 的影响
图2.3 (a) (b) (c) (d) HF 浓度分别为 1M， 2M， 3M， 5M 时，刻蚀 15min 后的 SiNWs 对应的 SEM 图
图2.4 H2O2 浓度分别为 0.2M，0.5M， 1M 和 2.0M 时，刻蚀 15min后的 SiNWs 对应的 SEM 图
3、反射性能的研究
SiNWs 反射光谱
图3.1 (a) 长 2μm 直径 300nm 的 SiNWs 阵列的 SEM 图； (b) a 中 SiNWs 阵列和抛光硅片的积分球反射光谱
1、绪论
太阳能光伏技术是清洁、无污染、可再生的绿色能源 技术，已成为解决能源危机和缓解环境污染的有效途 径之一 硅纳米线因其独特的结构、光学、电学性质，在提高 太阳电池的转换效率、降低生产成本等方面都具有极 大的潜力与价值。
1.1 几种硅纳米线制备方法
总结与展望
总结 1. 以聚苯乙烯球为模板，结合氧刻设备可制备出直径 可调的硅纳米线 2.硅纳米线的光反射性能受纳米线尺寸影响 期望
1. 在硅纳米线的制备方面，金属辅助催化刻蚀法的影 响条件以及刻蚀机理还有待研究
2. 在硅纳米线的光学性质方面，硅纳米线的尺寸对光 吸收影响还有待研究。
金属催化VLS法 反应离子刻蚀(RIE)法
金属催化化学刻蚀(MACE)法
图1.1 VLS法生长硅纳米线
图1.2 SiO2为模板RIE制备SiNMs
图1.3 以 PS 球为模板 MACE 法制备 SiNWs 阵列示意图
2、本文硅纳米线的制备
图2.1 以 PS 球模版MACE 法制备 SiNWs 的示意图
3.1 SiNWБайду номын сангаас 的反射随长度和直径的变化
图3.2 SiNWs 中的光路示意图
图3.3 (a) 长度分别为 400nm，1.0μm，1.4μm， 图3.4 长 3.5μm，直径分别为 340nm、290nm、 1.7μm，2.3μm 的 SiNWs 反射谱； 210nm 和 150nm 的 SiNWs 阵列的反射光谱 (b) 抛光硅片和 400nm 长 SiNWs 的反射谱
2.1 刻蚀功率对PS球的影响
图2.2 (a) (b) (c) (d) 氧刻功率分别为 30W， 50W， 70W 和 100W 时 PS 球的 SEM 图
2.2 刻蚀溶液浓度对 SiNWs 制备的影响
HF 浓度对 SiNWs 制备影响 和 H2O2 浓度对 SiNWs 的影响
图2.3 (a) (b) (c) (d) HF 浓度分别为 1M， 2M， 3M， 5M 时，刻蚀 15min 后的 SiNWs 对应的 SEM 图
图2.4 H2O2 浓度分别为 0.2M，0.5M， 1M 和 2.0M 时，刻蚀 15min后的 SiNWs 对应的 SEM 图
3、反射性能的研究
SiNWs 反射光谱
图3.1 (a) 长 2μm 直径 300nm 的 SiNWs 阵列的 SEM 图； (b) a 中 SiNWs 阵列和抛光硅片的积分球反射光谱