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通过金属辅助的层级纳米-微米纹理化工艺制备的超疏水黑硅表面的卡西米尔-利夫希茨量子态
摘要： 我们通过在微金字塔形硅表面进行层级纳米纹理化处理，制备出类似荷叶的超疏水硅纳米表面。该工艺采用基于银纳米颗粒沉积的金属辅助化学蚀刻法实现。这种层级微纳结构展现出约134°~150°接触角的超疏水特性，同时通过光子隧穿效应呈现黑硅的强光吸收特征。实验观察到波长范围在414.7~440nm和509~516.2nm区间内存在宽谱与锐利峰共存的表面光致发光现象。纳米表面的场致隧穿电流证实了量子表面态的形成。根据真空中光子卡西米尔-利夫希茨量子态分析表明，水滴的超疏水行为与纳米表面密切相关，且纳米多孔腔体可吸收太赫兹能量。该硅纳米表面在800~900cm?1光谱范围（对应99.2~111.6meV能量区间及24~27THz频率）表现出宽带吸收特性。
关键词： 金属辅助蚀刻、分级纳米-微米结构、银纳米点沉积、超疏水纳米表面
更新于2025-11-14 15:14:40
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金属辅助等离子体刻蚀硅需要界面接触
摘要： 数十年来，半导体器件制造一直采用成熟的蚀刻技术来在硅中创建复杂的纳米结构。最常见的干法工艺是反应离子蚀刻，它通过选择性去除未掩蔽的硅来制造纳米结构。已有报道称使用铝、铬、铜和银掩?？稍銮渴纯绦Ч赜诮鹗舯∧ぴ诘壤胱犹逯写呋銮抗杈植渴纯棠芰Φ难芯咳允艨瞻?。本研究采用图案化的纳米级金薄膜作为催化剂，在SF6/O2混合等离子体中进行金属辅助等离子体蚀刻（MAPE），使蚀刻速率选择性提升超过1000%。这种蚀刻催化增强需要直接的硅-金属界面接触，与金属辅助化学蚀刻（MACE）类似，但蚀刻机制不同。通过表征蚀刻增强程度与金催化剂构型及氧气相对进料浓度的关系，并测试银、铂和铜等其他常见MACE金属的催化活性，我们探究了MAPE的作用机制。
关键词： 纳米制造、金属辅助化学蚀刻、硅加工、反应离子蚀刻、金属辅助蚀刻
更新于2025-09-23 15:23:52
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高深宽比微结构增强型金属辅助刻蚀方法：在硅微柱阵列太阳能电池中的应用
摘要： 一种基于高密度阵列圆柱形柱体制造的太阳能电池器件，可在径向方向实现光生载流子收集，从而缩短载流子到达结区的路径长度。相比传统平面结太阳能电池，该结构还具有降低表面反射率和增强光捕获的优势。本研究通过光刻与金属辅助蚀刻（MAE）方法制备了高度有序的硅微柱。研究表明：蚀刻过程中采用乙醇作为溶剂，以及提高MAE溶液中氢氟酸浓度，均能改善微柱表面质量。由此获得了具有光滑侧壁和高纵横比的微柱。随后在这些微柱上制备了径向结太阳能电池，通过标准掺杂、SiO?/SiN?钝化及金属化工艺，完成了不同微柱长度的电池制备。实验观察到随着微柱长度增加，反射率数值如预期显著降低。当微柱长度增至11.5微米时，太阳能电池的短路电流密度（Jsc）和效率（η）随之提升，但之后因表面复合加剧而下降。本研究获得的最高转换效率为17.26%。
关键词： 太阳能电池，乙醇，微柱，金属辅助蚀刻，高纵横比，径向结
更新于2025-09-16 10:30:52