研究目的
研究通过金属辅助层级纳米-微米纹理化工艺制造的超疏水黑硅表面的卡西米尔-利夫希茨量子态。
研究成果
具有高接触角、增强光吸收和量子表面态的分层纳米-微米纹理硅表面表现出超疏水性。卡西米尔-利夫希茨理论通过量子真空光子模式和纳米腔形成解释了这种排斥行为，太赫兹能量吸收与超疏水性相关联。这为纳米尺度表面相互作用提供了见解，并在光电子学中具有潜在应用。
研究不足
该研究可能因催化蚀刻工艺，在纳米孔均匀性与几何形状的精确控制方面存在局限。模拟与实测PR光谱间的差异表明表面蚀刻机制具有复杂性。理论模型基于理想条件假设，可能无法完全反映介电特性和表面相互作用的实际变化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用银纳米颗粒辅助的金属化学刻蚀工艺制备具有层级纳米-微米结构的硅表面。该工艺包括银薄膜沉积、退火形成纳米点以及使用HF和H2O2溶液进行化学刻蚀。理论模型涵盖真空中的光子模式量子力学及表面相互作用的Casimir-Lifshitz理论。
2：样品选择与数据来源：
使用p型硼掺杂单晶平直硅(100)晶圆（6平方英寸，156×156 mm2，电阻率0.5～3 Ω-cm，厚度180±5 μm）。数据来源于结构、光学和电学表征。
3：5～3 Ω-cm，厚度180±5 μm）。数据来源于结构、光学和电学表征。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括场发射扫描电镜(FE-SEM)、光致发光(PL)和反射率(PR)分析仪、扫描隧道显微镜(STM)、傅里叶变换红外光谱仪(VERTEX 80v，布鲁克光学)、原子力显微镜(AFSEM?，Nanosurf)、电子束蒸发器、快速热退火系统。材料包括KOH、异丙醇(IPA)、HF、H2O2、HNO3、银薄膜、去离子水(DI water)。
4：HNO银薄膜、去离子水(DI water)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：包括超声预清洗、锯痕去除、KOH:IPA溶液微结构化、HF氧化层刻蚀、POCl3扩散形成pn结、银沉积与退火、HF-H2O2刻蚀纳米结构化、HNO3去除残余银，以及通过FE-SEM、PL、PR、STM、AFM和FTIR进行表征。
5：数据分析方法：
采用模拟（如COMSOL电场分析）、量子态和接触角的理论计算，以及对PR、PL和FTIR测量结果的光谱分析。
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