专利名称：在基底表面构筑抗反射结构的方法
技术领域：
本发明属于表面图案化的微结构构筑技术，具体涉及利用LB技术或自组装技术 在单晶硅基底上形成有机分子单层膜图案，并以此单层膜图案为掩模，进行湿法刻蚀， 在单晶硅表面形成具有亚波长锥形结构的表面，从而构筑出具有抗反射性能的基底结构。
背景技术：
单晶硅基底的反射率较高，使得入射光的反射率高于35%，严重影响了单晶硅 基底的光学及光电学器件的性能，例如太阳能电池、显示器、光学传感器等。为了提 高这些器件的性能，需要降低单晶硅基底表面反射光损失。传统降低单晶硅表面反射 光损失大多利用折射系数连续变化的多层薄膜，但是这种多层薄膜经常会因为热力学 不匹配或是黏附力等问题降低了多层薄膜的稳定性，而且这种多层薄膜通常只在某个 波段的抗反射性能比较好，而不能实现较长波段的降低反射光损失。
自从1967年，Bernhard首次发现蛾子的复眼表面是由亚波长尺度的凸起阵列构 成的，并提出这些凸起的结构可以降低光的反射(EndeavoM6,p. 76-84, 1967)，科 学家们尝试了多种方法构筑这种亚波长尺度的抗反射结构。这种抗反射结构的原理是 凸起的微结构相当于一个折射系数连续变化的介质层，因此具有比较好的抗反射性 能。Clapham等人首先提出了一种光学曝光与干涉刻蚀结合的方法构筑由规则的锥 形阵列覆盖的表面，在较大角度范围内都有抗反射性能(U.S. Pat. No. 4,013,465)。 具有抗反射性能的结构不仅局限于这种有规则周期的结构，Gombert等人先利用干 涉刻蚀的方法构筑出规则的蛾子的复眼结构的图案，再利用机械摩擦等方法构筑出无 规则结构的部分，这两部分结合，也能有效的降低反射光损失(U.S. Pat. No. 6,359,735)。抗反射性能不但与结构的形状有关，还与结构的周期和深度等因素有关， 在2003年，Takahara等人用金属做掩模，蒸镀形成点阵结构，然后用等离子体刻蚀 (RIE)，在刻蚀的过程中，金属点阵尺寸逐渐变小，进而形成高长径比的锥形结构， 此结构具有良好的抗反射性能(U.S.Pat.No 20030102286)。
传统构筑亚波长结构抗反射表面的方法主要有电子束刻蚀，纳米压印干刻刻蚀， 激光干涉刻蚀等。文献中报道为了实现具有抗反射性能表面的构筑，科学和科技工作 者们进行了很多的研究工作，其中最具影响力的是电子束刻蚀的方法 (Opt.lett. 1999,24， 1422; Microeletron.Eng.2005,78-79,287 )。虽然电子束刻蚀的方 法具有高精度，高分辨率等优点，但是由于仪器昂贵、效率较低等缺点，制约了其广泛的应用。激光干涉刻蚀和纳米压印后的干刻刻蚀法能够在大面积范围内构筑出亚波
长结构的抗反射表面 (Nanotechnology 2000.11.161; Nanotechnology 1997.8.53;Appl.Phys丄ett. 2002.80.2242;丄Vac.Sci.Tehchnol. 2003.21.2874)，然
而这些技术需要的仪器依旧很昂贵，使其应用严重受限。
近几年的文献报道，基于旋涂技术，化学气相沉积法，电子束蒸镀技术，相对简 单、便宜的金属膜自组装技术等被用于构筑亚波长结构的抗反射表面。据报道利用具 有高密度自组装特性的金属膜所形成的岛作为掩模，对基底进行刻蚀，可形成具有抗 反射结构的表面。2007年，Sen Wang等人利用在硅基底上沉积的银岛为掩模进行 干法刻蚀，构筑出具有抗反射结构的表面(Appl.Phys丄ett. 2007.91.061105)。 Peng Jiang等人利用二氧化硅岛为掩模，用电子束蒸镀法沉积得到铬的有序图案，并以铬 为掩模进行湿法刻蚀，除去铬后可形成倒锥形的具有抗反射性能的表面 (Appl.Phys丄ett.2007.91.231105)。随后Peng Jiang等人又利用旋转涂层技术在硅 基底上形成二氧化硅岛，再通过RIE刻蚀硅基底，可形成柱状的具有抗反射性能的表 面(Appl.Phys丄ett.2008.92.061112)。但是这些构筑抗反射结构的方法工艺都比较 复杂，同样也限制了其应用。
本专利中所涉及的非传统方法是利用有机分子的自组装形成单层膜技术，以这种 图案化的单层膜为掩模，进行湿法刻蚀，构筑锥形的阵列结构。这种构筑方法成本低， 而且能实现大面积抗反射结构的构筑，可以广泛的应用于太阳能电池、白光传感显示 器、光电器件、光学镜片等方面。
发明内容
本发明的目的是提供一种在基底表面构筑抗反射结构的方法，其是通过在单晶硅 基底上使有机分子(如硬脂酸、二棕榈酸磷脂酰胆碱DPPC、 二豆蔻酰磷脂酰胆碱 DMPC等)形成岛状的图案，然后通过碱性溶液刻蚀，形成锥形的表面结构，能有效 的降低反射光损失。
我们经研究发现，利用这种方法所构筑的抗反射结构，可以明显的降低材料表面 的反射率。如图6所示，在可见光和近红外波长(400~2400nm)范围内，抛光硅 的表面反射率大于35%，而通过本专利所提供的方法所得到的材料表面，在此波长 的范围内，可以得到小于5%的反射率。本专利所述方法构筑的基底表面能有效地避 免光的反射，提高光能利用率，降低不需要的反射干扰，提高传感灵敏度。
利用本专利所提供的方法构筑抗反射结构成本低，工艺简单，而且产率高，具有 较强的实用性。这种具有亚波长锥形结构的表面有很好的抗反射性能，因此在太阳能 电池、白光传感显示器、光电器件、光学镜片等方面具有极为重要的应用。本专利所述的构筑具有抗反射结构表面的方法，包括以下步骤 A，选取单晶硅基底，对基底进行清洁处理；
b，通过lb技术或自组装技术在单晶硅基底的表面构筑出有机分子单层膜的岛
状图案，岛的高度为2~5nm，这种纳微米结构的周期可通过采用不同的技术和不同 的实验参数进行调控，本发明的纳微米结构可以实现500nm 15pm间的调控；
C，在碱性溶液(NaOH、 KOH或TMAH(四甲基氢氧化铵))中对有机分子单层 膜图案的基底进行刻蚀，通过改变碱液浓度、温度和刻蚀时间来调控刻蚀的深度、形 状，得到锥形或倒锥形的具有抗反射性能的结构表面；
经过以上步骤所得到的具有抗反射结构表面，通过原子力显微镜、扫描电镜和紫 外光谱的测定分析，可以观察到光反射率明显下降。
单晶硅基底([ntype， (100)]或是[p type, (100)])的清洁处理基底的清洁处理 主要有两种方法，第一种方法是首先用氧等离子体系统对基底表面进行处理，目的是 除去表面吸附的有机物，氧气流速80~200ml/min，功率100~300W，处理时间 1~15min;再用高纯水对基底表面超声清洗2~3次，每次时间为2~5min，使表面彻 底清洁；除了用上述方法外，还可以在体积比为NH3'H20: H202: H20=1~2: 1~3: 1~7的溶液中，在40 13(TC的温度下浸泡20 120min，然后在功率为40~100W超 声清洗仪中清洗2 5min，再用高纯水超声清洗2~3次，每次时间为2~5min。
在单晶硅基底上构筑有机分子单层膜图案的方法为LB技术或自组装技术。
具体的步骤如下
lb技术用微量注射器将适量Vo (2~5(HjI)， 一定浓度d (0.1~10mg/ml)的
样品(二棕榈酸磷脂酰胆碱、二豆蔻酰磷脂酰胆碱、硬脂酸等双亲性直链分子或摩尔 比为1~10: 1混合的棕榈酸和掬焦油酸)溶液铺展在高纯水(经法国MILL卜Q超纯 水仪处理，电阻率为18.2MQcm)亚相上，待溶剂自然挥发一段时间& (10min~24h) 后，在LB拉膜机(英国Nima公司312D拉膜机)上，用挡板以一定的速度(5~30 cm2/min)压縮，得到该样品的tt~A曲线，用Wihelmy膜天平测量压縮过程中膜的 表面压，然后根据tt~A曲线来选择合适的转移压力P (1~30mN/m)，保持压力一定 时间t2 (10min~24h)，用垂直提拉法在大量水冲洗的氧等离子体系统处理过的单晶 硅基底或是NH;rH20和H202的混合溶液处理的单晶硅基底上提拉单层Langmuir膜， 提膜速度为S2 (1~50mm/min)，整个过程体系温度控制在室温(24°C±3°C)。由于 所使用的双亲性的分子存在类固态向类液态转变的平台，在类固态与类液态共存的压 力下转移该分子可以在单晶硅基底上形成岛状结构的图案。如图3所示为通过上述方法转移硬脂酸分子的原子力显微镜图片，岛是由类固态的分子组成，岛周围的部分是
类液态的分子，岛的高度2 5nm,相邻两岛中心距离为500nm 15pm。
自组装技术自组装法是将处理过的洁净干燥的单晶硅基底浸入浓度为 0.1~10yg/ml的目标硅烷溶液中，如羟基硅烷(硅垸醇等)、烷基硅烷(正辛基二氯 硅烷，十八烷基三氯硅垸等)、氨基硅垸(氨丙基三乙氧基硅垸、六甲基二硅胺等) 等，浸泡20s~24h后取出依次用甲苯、氯仿、乙醇溶剂超声清洗，每次2 15min， 再用去离子水超声清洗2~3次，每次2~15min，然后用氮气吹干，从而在单晶硅基 底上得到修饰有单层薄膜岛状结构的图案，岛的高度2~5nm，相邻两岛中心的距离 500nm~15|jm，结果与图3所示类似。
本专利所示的方法可以将单晶硅表面在400~2400nm波段的反射率由35%左右 降低到5%以下，有效的减小了反射光的损失。而且这种方法可用于构筑大面积的抗 反射结构，成本低，效率高，符合工业化的标准，可以用于太阳能电池、白光传感显 示器等光电器件，大大降低器件的成本。
图1:利用碱性溶液刻蚀单晶硅表面的实验装置图； 图2:构筑抗反射结构表面的主要步骤示意图3:实施例1得到的利用LB技术构筑的基底表面的原子力显微镜照片； 图4:实施例1得到的抗反射结构基底表面的扫描电镜图片；
图5:实施例1得到的抗反射结构基底表面的光学显微镜照片与没有抗反射结构 单晶基底表面的光学显微镜照片；
图6:实施例1得到的抗反射结构基底表面的反射光谱与没有抗反射结构的单晶 硅基底表面的反射光谱；
图7:实施例2得到的倒锥形抗反射结构基底表面的扫描电镜图片。
如图1所示，碱性溶液刻蚀单晶硅表面的实验装置图，11为温控样品台，12为 水浴锅，13为刻蚀的样品(即表面修饰有机分子单层膜的单晶硅基底)，14为塑料烧
杯，15为试管夹，16为热电偶，17为铁架台，18为磁力搅拌子。
本专利中应用的碱液刻蚀的装置图如图1所示，在热电偶16控制温度(误差 ±rc)的温控样品台11上进行水浴加热，将一定浓度(O.001~10mol/L，进一步地 碱性溶液的浓度为O.01~10mol/L，再进一步地碱性溶液的浓度为0.05~10mol/L)的 碱性溶液如KOH溶液盛在300mL的塑料烧杯14中，控制水浴的温度(20~80°C)， 同时调节磁力搅拌子18的速度(100~800转/min)。在刻蚀过程中，单晶硅基底与碱性溶液反应会产生硅酸盐，通过搅拌可使硅酸盐产物脱离硅表面，降低样品表面的 粗糙度。单晶硅基底由透明胶带粘在塑料的薄片上，并用试管夹15固定在塑料烧杯
14的壁上。由于碱性溶液刻蚀具有较高的(100) / (111)晶面的刻蚀速率比，使得 在合适的单层膜图案做掩模的条件下，可以刻蚀形成锥形的阵列结构，大大的提高抗 反射性能。通过调节KOH溶液的浓度，刻蚀的时间(2min 2h)和刻蚀的水浴温度 来调节刻蚀的深度，进而调节单晶硅基底的抗反射性能。随着刻蚀时间的增加，刻蚀 的深度增加，并且得到的锥体的平顶面积逐渐减小，最后形成尖的锥体，锥体的深度 可达700nm，如图4所示。刻蚀硅的碱性溶液还可以应用NaOH溶液或TMAH (四 甲基氢氧化铵)等溶液。
如图2所示，利用LB技术构筑单层膜的表面图案，在KOH等碱性溶液中刻蚀 构筑抗反射结构的步骤示意图。A步骤为在单晶硅基底上转移双亲型有机分子，21 为需要构筑抗反射结构的单晶硅基底，22为有机单层膜中的类固态的分子，分子排 列比较紧密，23为有机单层膜中类液态的分子，分子排列比较疏松。B步骤为以这 种图案化的单层膜为掩模，在KOH溶液中刻蚀。其中，22部分由于分子排列比较紧 密，能有效的阻挡KOH溶液，23部分由于分子排列比较疏松，KOH溶液可以浸润 到单晶硅表面，所以被选择性的刻蚀掉。由于硅片在碱性溶液中刻蚀是各向异性刻蚀， 在(100)晶面与(111)晶面刻蚀速率比为100: 1，所以可以形成截面V形的结构。 所以，在以岛状结构为掩模刻蚀单晶硅基底时，可以得到锥形的结构，这种锥形的结 构相当于在单晶硅表面与空气之间插入折射系数逐级变化的多层膜，有效的提高抗反 射性能。
如图3所示，对应实施例1，利用LB技术构筑表面图案化的单层膜的原子力显 微镜照片，其扫描范围为1CHjmx1(Hjm。图中暗的部分(深颜色部分)是类固态的有 机分子，亮的部分(浅颜色部分)是类液态的有机分子。
如图4所示，对应实施例1，利用本专利所述方法，以LB技术构筑单层膜的表 面微结构通过KOH溶液刻蚀构筑的抗反射结构的扫描电镜图片。A图为这种抗反射 结构的平面扫描电镜图片，B图为倾斜角为70度的截面扫面电镜图片。从A图可以 看出锥体的顶部是尖的，而且相邻锥体之间是紧密相接的，这样的相貌很有利于提高 抗反射性能。从B图可以量出锥体的平均高度为700nm。
如图5所示，对应实施例1，利用本专利所述方法，以LB技术构筑单层膜的表 面微结构，通过KOH溶液刻蚀构筑抗反射结构的单晶硅基底的数码相机照片，并与 没有结构单晶硅基底表面的数码相机照片比较，可以看出有结构的单晶硅基底表面的 抗反射性能较好。左图为有结构的单晶硅基底表面的数码相机照片，右图为没有结构 单晶硅基底表面的数码相机照片。两个样品的尺寸都为2cmx2cm。如图6所示，对应实施例1，利用本专利所述方法，以LB技术构筑单层膜的表 面微结，通过KOH溶液刻蚀构筑的抗反射结构的反射光谱。a曲线为没有抗反射结 构的硅片表面的反射光谱，b曲线为构筑抗反射结构的硅表面的反射光谱。说明在没 有抗反射结构的单晶硅基底表面对光的反射率大于35%，通过在单晶硅基底表面构 筑锥形的结构可以使反射率在400~2400nm的波段降低到5%以下，有效减少了反射 光的损失。
如图7所示，对应实施例2，利用本专利所述方法，以LB技术构筑单层膜的表 面微结构通过较高浓度的KOH溶液(1mol/L)中所得到倒锥形表面结构的扫描电镜 图片。在KOH浓度较高时，刻蚀速率较大，更容易形成倒锥形的结构，这种倒锥形 的表面结构也具有较好的抗反射性能。A图为这种抗反射结构的平面扫描电镜图片， B图为倾斜角为70度的截面扫面电镜图片。
具体实施方法
下面通过实施例来进一步阐明本发明方法及应用，而不是要用这些实施例来限制 本发明。本发明主要以硅表面有序的单层膜为掩模，通过在碱性溶液(KOH、 NaOH 或TMAH)中刻蚀，实现具有抗反射性能表面微结构的构筑。
实施例1:
硬脂酸分子在类液态与类固态共存时，用LB技术可以将硬脂酸分子转移到云母 基底上，并形成岛状结构(L F. Chi， M. Gleiche, and H. Fuchs l_angmuir 1998， 14， 875-879)。我们用LB技术在单晶硅[n type, (100)]基底上转移硬脂酸(纯度^99%， Fluk)的单层膜。
LB膜的制备参数V0=25|jl， d=1mg/ml ， CHCIs溶液，tp10min， S，15 cm2/min， P=21mN/m， t2=15min， S2=4mm/min 用原子力显微镜Tapping模式观测岛状结构，如图3所示。从图中可以看出，在这 种海岛的结构中，岛的部分由类固态的硬脂酸分子构成，而海的部分有类液态的硬脂 酸分子构成。然后将这种单层膜修饰的硅片浸到浓度为0.1mol丄人温度为6(TC的 KOH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力搅拌子的速度为300转/min，再用超纯水超 声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到具有抗反射结构的表面，其 扫面电镜图片如图4所示。
实施例2:
把实施例1中单层膜修饰的单晶硅基底[ntype, (100)]浸到浓度为1mol七—1，温度为6CTC的KOH溶液中刻蚀4min,同时调节磁力搅拌子的速度为300转/min，再用 超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到倒锥形的具有抗反 射性能的结构表面，其扫面电镜图片如图7所示。
实施例3:
二棕榈酸磷脂酰胆碱DPPC在类液态与类固态共存时，用LB技术可以将其转移 到单晶硅基底[n type, (IOO)]上，并形成岛状结构(C. W. McConlogue and T. K. Vanderlick Langmuir 1999, 15, 234-237)。然后将这种单层膜修饰的硅片浸到浓度为 0.1mol七—1，温度为60。C的KOH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力搅拌子的速度为 300转/min，再用超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到 具有抗反射结构的表面，与图4所示类似。
实施例4:
二豆蔻酰磷脂酰胆碱DMPC在类液态与类固态共存时，用LB技术可以将其转移 到单晶硅基底[n type, (IOO)]上，并形成岛状结构(C. W. McConlogue and T. K. Vanderlick Langmuir 1999， 15,234-237)。然后将这种单层膜修饰的硅片浸到浓度为 0.1mol丄—1，温度为60。C的KOH溶液中刻蚀10min,同时调节磁力搅拌子的速度为 300转/min，再用超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到 具有抗反射结构的表面，与图4所示类似。
实施例5:
棕榈酸(C15H31COOH)和掬焦油酸(C23H47COOH)的混合物控制摩尔比5: 1， 用LB技术提拉成单层混合膜，掬焦油酸与棕榈酸在气液两相界面上会发生相分离， 形成微米亚微米级海-岛平面结构，该海-岛结构的单层膜在提拉过程中会被转移到硅 基底上(K. Ekelund, E.sparr,丄 Sngblom, H.Wennerstrom and S. Engstrom. Langmuir 1999,15,6946~6949)。以这种岛状的单层膜图案为掩模，在浓度为 0.1mol丄'1，温度为60'C的KOH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力搅拌子的速度为 300转/min，再用超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到 具有抗反射结构的表面，扫描电镜图片与图4所示类似。
实施例6:
控制液相组装时间能使烷基硅垸化试剂(OTS)部分组装到单晶硅表面，而其余 部分仍为裸露的单晶硅表面(K. Ekelund， M. Grunze， A. A Baski， L. F. Chi， W.Schr印p， and H. Fuchs Langmuir 1995，11,2143~2150)。以这种岛状的单层膜图案为 掩模，在浓度为0.1mol丄—1，温度为6(TC的KOH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力 搅拌子的速度为300转/min，再用超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min,用高纯 氮吹干，便得到具有抗反射结构的表面，扫描电镜图片与图4所示类似。
实施例7:
把实施例1中单层膜修饰的单晶硅基底[n type, (100)浸到浓度为10%，温度为 6(TC的TMAH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力搅拌子的速度为300转/min，再用 超纯水超声清洗3次(70W),每次5min，用高纯氮吹干，便得到锥形的具有抗反射 性能的结构表面，其扫面电镜图片图4所示类似。
实施例8:
把实施例1中单层膜修饰的单晶硅基底[n type, (100)]浸到浓度为O.1mol/L，温 度为6CTC的NaOH溶液中刻蚀10min，同时调节磁力搅拌子的速度为300转/min， 再用超纯水超声清洗3次(70W)，每次5min，用高纯氮吹干，便得到锥形的具有抗 反射性能的结构表面，其扫面电镜图片图4所示类似。
实施例9:
用LB技术在单晶硅基底[Ptype，(100)]上转移硬脂酸(纯度^99°/。， Fluk)的单层膜。
LB膜的制备参数V0=25|jl， d-1mg/ml ， CHCl3溶液，t!-10min， S尸15cm2/min， P=21mN/m， t2=15min， S2=4mm/min 用原子力显微镜Tapping模式观测岛状结构，与图3所示类似。然后将这种单层膜 修饰的硅片浸到浓度为0.1mol七—1，温度为6(TC的KOH溶液中刻蚀10min，同时调 节磁力搅拌子的速度为300转/min，再用超纯水超声清洗3次(70W),每次5min， 用高纯氮吹干，便得到具有抗反射结构的表面，其扫面电镜图片与图4所示类似。
权利要求
1、在基底表面构筑抗反射结构的方法，其步骤如下A，选取单晶硅基底，对基底进行清洁处理；B，通过LB技术或自组装技术在单晶硅基底的表面构筑出有机分子单层膜的岛状图案，岛的高度2～5nm，相邻两岛中心距离为500nm～15μm；C，在碱性溶液中对有机分子单层膜图案的基底进行刻蚀，通过改变碱性溶液的浓度、温度和刻蚀时间来调控刻蚀的深度、形状，得到锥形或倒锥形的具有抗反射性能的结构表面；
2、 如权利要求1所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于对基 底的清洁处理，其首先是用氧等离子体系统对基底表面进行处理，目的是除 去表面吸附的有机物，氧气流速80~200ml/min，功率100~300W，处理时 间1 15min;再用高纯水对基底表面超声清洗2~3次，每次时间为2 5min，使表面彻底清洁。
3、 如权利要求1所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于对基 底的清洁处理，是在体积比为NH3'H20: H202: H20=1~2:卜3:卜7的溶 液中，在40 13CTC的温度下浸泡20 120min，然后在功率为40~100W超 声清洗仪中清洗2~5min，再用高纯水超声清洗2~3次，每次时间为2~5min。
4、 如权利要求2或3所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于 所采用的LB技术是用微量注射器将2~50yl、 0.1~10mg/ml的二棕榈酸磷脂 酰胆碱、二豆蔻酰磷脂酰胆碱或硬脂酸双亲性直链分子，或摩尔比为1 10: 1的棕榈酸和掬焦油酸的混合溶液铺展在高纯水亚相上，待溶剂自然挥发 10min 24h后，在LB拉膜机上，用挡板以5~30 cm2/min的速度压縮，得到 该样品的tt~A曲线，用Wihelmy膜天平测量压縮过程中膜的表面压，然后 根据tt~A曲线来选择合适的转移压力为1~30mN/m，保持10min~24h，用 垂直提拉法在表面清洁处理的单晶硅基底上提拉单层Langmuir膜，提膜速 度为1~50mm/min，整个过程体系温度控制在室温21~27°C，从而在单晶硅 基底上形成岛状结构的图案，岛是由类固态的分子组成，岛周围的部分是类 液态的分子。
5、 如权利要求2或3所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于自组装法是将清洁处理的干燥的单晶硅基底浸入浓度为0.1~10pg/ml的目标 硅垸溶液中，浸泡20秒 24小时后取出依次用甲苯、氯、仿、乙醇溶剂超声清 洗，每次2 15min，再用去离子水超声清洗2~3次，每次2 15min，然后用氮气吹干，从而在单晶硅基底上得到修饰有单层薄膜的岛状结构图案。
6、 如权利要求1所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于碱性 溶液为KOH溶液、NaOH溶液或TMAH溶液。
7、 如权利要求1所述的在基底表面构筑抗反射结构的方法，其特征在于碱性 溶液的浓度为0.001 ~10mol/L，温度为20~80°C，搅拌速度为100~800转 /min，刻蚀时间为2min 2h。
8、 权利要求1、 2或3所述的在基底表面构筑抗反射结构方法所制备的表面在 太阳能电池、显示器或光学传感器方面的应用。
9、 权利要求4或5所述的在基底表面构筑抗反射结构方法所制备的表面在太阳 能电池、显示器或光学传感器方面的应用。
10、 权利要求6或7所述的在基底表面构筑抗反射结构方法所制备的表面在太 阳能电池、显示器或光学传感器方面的应用。
全文摘要
本发明涉及利用LB技术或自组装技术在单晶硅基底上形成有机分子单层膜图案，并以此单层膜图案为掩模，进行湿法刻蚀，在单晶硅表面形成具有亚波长锥形结构的表面，从而使单晶硅基底具有抗反射性能的方法。通过本专利所述法得到的材料表面，在400～2400nm波长的范围内，可以得到小于5％的反射率。该基底表面能有效地避免光的反射，提高光能利用率，降低不需要的反射干扰，提高传感灵敏度。本专利所述方法构筑抗反射结构具有成本低、工艺简单、产率高的特点，具有较强的实用性。这种具有亚波长锥形结构的表面有很好的抗反射性能，因此在太阳能电池、白光传感显示器、光电器件、光学镜片等方面具有极为重要的应用。
文档编号H01L31/18GK101299405SQ200810050830
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月16日 优先权日2008年6月16日
发明者男 吕, 徐洪波, 王文涛, 郝娟媛, 高立国 申请人:吉林大学