，4.腐蚀槽，5.腐蚀液。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013] 实施例一：能稳定多孔硅膜物理微结构的的方法之一，该方法包括如下步骤： 1、 按附图所示连接好电路，即在腐蚀槽4内灌满有腐蚀液5,在腐蚀槽4内的一端浸泡 有硅片2,另一端浸泡有铂片3,在腐蚀槽4外安装有电流源1，其中该电流源的正极通过导 线与硅片2相连接，该电流源的负极通过导线与铂片3相连接，工作时电流源的正负极通过 腐蚀液形成电流回路；多孔硅膜是在计算机控制下使用恒腐蚀电流制备完成； 2、 电化学阳极腐蚀过程中，使用短波射线照射多孔硅膜； 3、 所用硅片2的类型为P1QQ，电阻率为0. 01D.cm，该硅片作为电化学腐蚀的阳极，薄的 铂片3作为电化学腐蚀的阴极。腐蚀液是按氢氟酸：无水乙醇：去离子水：过氧化氢以体 积比为10 : 10 : 20 : 1进行配制； 4、 在硅片2上所加的腐蚀电流密度为50-70mA/cm2,腐蚀液的温度为室温； 为了研宄问题的方便，我们选择了两组实验，其实验参数和对应的数据如下： 编号硅片电阻率D/cm，电流密度mA/cm2,时间（s)，多孔度，多孔硅厚度ym; 1、 0.01、50、100、58%、~5 ; 2、 0.01、70、100、60%、~6; 5、 根据文献并结合上述的实验条件，得到所形成的两片多孔硅膜的多孔度分别约为 58%、60%，厚度大约分别为5ym、6ym; 6、 制备完毕后，将多孔硅薄膜放入与腐蚀液相同温度的乙醇溶液中直到室温，然后使 用去离子水冲洗，最后在空气中干燥； 7、 多孔硅样品通过反射谱、光致发光谱和SEM进行分析研宄； 8、 检验合格后即为成品。
[0014] 实施例二：能稳定多孔硅膜物理微结构的的方法之二，该方法包括如下步骤： 1、 按附图所示连接好电路，即在腐蚀槽4内灌满有腐蚀液5,在腐蚀槽4内的一端浸泡 有硅片2,另一端浸泡有铂片3,在腐蚀槽4外安装有电流源1，其中该电流源的正极通过导 线与硅片2相连接，该电流源的负极通过导线与铂片3相连接，工作时电流源的正负极通过 腐蚀液形成电流回路；多孔硅膜是在计算机控制下使用恒腐蚀电流制备完成； 2、 电化学阳极腐蚀过程中，使用短波射线照射多孔硅片2 ; 3、 衬底为Pltltl型硅片2,电阻率为0. 007-0. 01Q.cm，腐蚀液是按氢氟酸：无水乙醇： 去离子水：过氧化氢的体积比为20 : 20 : 40 : 1进行配制； 4、 为了保证硅片2的低电阻欧姆接触，硅片的背面镀上铝，并在高温下退火。多孔硅样 片切成1. 5*1. 5cm2小片并固定在样品台上，腐蚀槽4放在一恒温槽中，恒腐蚀电流密度为 100mA/cm2,腐蚀时间为1分钟，形成一层3-6ym厚的多孔硅(厚度随腐蚀温度的变化而变 化）； 5、 制备完毕后，将多孔硅薄膜放入与腐蚀液相同温度的乙醇溶液中直到室温，然后使 用去离子水冲洗，最后在空气中干燥； 6、 多孔硅样品通过反射谱、光致发光谱和SEM进行分析研宄； 7、 检验合格后即为成品。
【主权项】
1. 一种能稳定多孔硅膜物理微结构的新方法，其特征是：该方法是在多孔硅膜的形成 过程中，就对多孔硅膜的内表面使用过氧化氢（H2O2)并使用短波射线照射同时进行氧化处 理，边对体硅进行阳极腐蚀，边对其内表面进行氧化处理，使多孔硅内表面的硅悬空键与过 氧化氢中的氧原子结合形成稳定的硅-氧键，增强多孔硅薄膜表面的稳定性和均匀性、光 滑度和机械强度，保证多孔硅薄膜的物理微结构的稳定和均匀。2. 根据权利要求1所述能稳定多孔硅膜物理微结构的新方法，其特征是：所述腐蚀液 中添加有过氧化氢（H2O2)并使用短波射线照射多孔硅薄膜，在腐蚀过程中，过氧化氢（H 2O2) 中的氧原子将多孔硅内表面硅柱上硅原子的悬空键或氢键用氧原子取代，在多孔硅内表面 形成一层硅-氧键保护膜，来提高多孔硅膜的沿纵向方向上的物理微结构的稳定性和均匀 性；同时，在恒腐蚀电流条件下，因为多孔硅的多孔度随腐蚀深度增加而增加或折射率减 少；在腐蚀过程中，部分硅-氧键与氢氟酸反应，腐蚀掉多孔硅内表面的部分硅-氧键，使多 孔硅内表面随腐蚀深度增加腐蚀得少，即：腐蚀时间越短的部分，表面腐蚀得越少，在一定 条件下，两者达到动态平衡状态，提高多孔硅膜的沿纵向方向上的物理微结构和光学特性 的均匀性。3. 根据权利要求1或2所述能稳定多孔硅膜物理微结构的新方法，其特征是：该方法 包括如下步骤： :1:、使用恒流源，产生恒定腐蚀电流； 2:、选择电阻率为0. 01-1 Ω / cm的P型硅为衬底材料；按氢氟酸：无水乙醇：去离子 水：过氧化氢的体积比分别为20 : 20 : 40 : 1-2配制成电解液；设定需要的多孔硅膜的 多孔度40%-85%及物理厚度0. 1-100 μ m物理量的大小，调节恒流源，使输出腐蚀电流密度 为10-100mA/c Hl2对P型硅衬底材料进行腐蚀，腐蚀时间为10S-20Min ; 土、电化学阳极腐蚀过程中，使用短波射线照射多孔硅膜； :4:、制备完毕后，将多孔硅薄膜放入与腐蚀液相同温度的乙醇溶液中直到室温，然后使 用去离子水冲洗，最后在空气中干燥； $、检验合格后即为成品。
【专利摘要】一种能稳定多孔硅膜物理微结构的新方法，属半导体材料技术领域。该方法是在多孔硅膜的形成过程中，就对多孔硅膜的内表面使用过氧化氢（H2O2）并使用短波射线照射同时进行氧化处理，边对体硅进行阳极腐蚀，边对其内表面进行氧化处理，使多孔硅内表面的硅悬空键与过氧化氢中的氧原子结合形成稳定的硅-氧键，增强多孔硅薄膜表面的稳定性和均匀性、光滑度和机械强度，保证多孔硅薄膜的物理微结构的稳定和均匀。本发明可提高多孔硅薄膜的物理强度、物理微结构、光学特性的稳定性和均匀性；有利于制备物理微结构稳定的多孔硅厚膜；有利于探索使用多孔硅多层膜用于光子器件中，有可能制备出稳定性很强和均匀性很高的多孔硅多层器件--多孔硅微腔。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/3063, H01L21/268
【公开号】CN104900488
【申请号】CN201510208176
【发明人】龙永福, 王先春, 胡惟文, 曹斌芳, 张爱龙, 王津
【申请人】湖南文理学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月29日