專(zhuān)利名稱(chēng)：一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化硅納米泡沫的制備方法。
背景技術(shù)：
硅基功能納米結(jié)構(gòu)材料在電子和光電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)硅基納米結(jié)構(gòu)在單電子器件、存儲(chǔ)器和光發(fā)射二極管的潛在應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)之一。目前硅基納米 結(jié)構(gòu)材料的制備技術(shù)主要有溶膠_凝膠、等離子體處理、刻蝕法、模板法和激光誘導(dǎo)微結(jié)構(gòu) 法。這些制備技術(shù)中有些方法存在工藝復(fù)雜、工序耗時(shí)多、易引入雜質(zhì)以及對(duì)環(huán)境有污染等 問(wèn)題。激光具有好的單色性、方向性、相干性等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了將能量在時(shí)間和空間上相對(duì)集 中的傳播。激光與物質(zhì)相互作用可以在物質(zhì)表面形成高溫、高壓極端條件。目前，已有關(guān)于 利用激光誘導(dǎo)微結(jié)構(gòu)的報(bào)道，但大部分是利用激光沉積具有特殊表面微結(jié)構(gòu)的薄膜，也有 直接在固體靶表面制備周期波紋微結(jié)構(gòu)的。目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有利用激光在固體靶表面直接 誘導(dǎo)納米泡沫的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有硅基納米結(jié)構(gòu)材料制備方法中存在工藝復(fù)雜、工序 耗時(shí)多、易引入雜質(zhì)、對(duì)環(huán)境有污染的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡 沫的方法。本發(fā)明激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將單晶 硅片進(jìn)行清潔處理，然后將清潔后的單晶硅片固定于二維平移臺(tái)上，其中二維平移臺(tái)與步 進(jìn)電機(jī)控制器連接，隨步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)控制器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制； 二、采用波長(zhǎng)為532nm、脈沖寬度10ns的Nd:YAG激光器，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控 制器的步進(jìn)速度和二維方向上的位移，然后在室溫、大氣環(huán)境下，將激光強(qiáng)度為4X10"W/ cnTSXlonW/cm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上，同時(shí)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制器，固定有單 晶硅片的二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，其中步進(jìn)速度為0. 5 2mm/s;三、當(dāng)二維 平移臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，將激光器關(guān)閉，即在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到氧化硅納米泡 沫。本發(fā)明步驟一中單晶硅片進(jìn)行清潔處理具體為將單晶硅片浸泡在丙酮中，超聲 波清洗5分鐘；然后再浸泡在無(wú)水乙醇中，再超聲波清洗5分鐘；然后用去離子水沖洗3飛 次，再浸泡在去離子水中超聲波清洗5分鐘，即可。本發(fā)明步驟二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的二維方向上的位移，使得 固定聚焦光束作用于單晶硅片上的特定掃描區(qū)域。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定方法是可以通過(guò)計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)軟件的使用說(shuō)明書(shū)得到的，是公知常識(shí)。本發(fā)明步驟二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方 向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 :x軸的位移為5 20mm，步驟2 :y 方向的位移為0. 05mm,步驟3 :x軸的位移為-5 -20mm，步驟4 :y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ； 然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為5(T200次，其中一次循環(huán)中步驟1和步驟3中x軸的位移距離一樣。可以得到x軸方向?yàn)? 20mm，y軸方向?yàn)? 20mm的矩形。本發(fā)明通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度及二維方向上的位移，進(jìn) 而控制同步運(yùn)動(dòng)的二維平移臺(tái)上的單晶硅片的運(yùn)動(dòng)，使得固定聚焦光束作用于按一定位移 運(yùn)動(dòng)的單晶硅片上，在預(yù)先設(shè)定的單晶硅片的掃描區(qū)域內(nèi)得到氧化硅納米泡沫。通過(guò)計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)設(shè)定的二維方向上的位移大小，可得到不同形狀的氧化硅納米泡沫，具體形狀依據(jù) 實(shí)際的具體應(yīng)用而定。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)易，制備過(guò)程用時(shí)短，制備過(guò)程可控，無(wú)雜質(zhì)引入，對(duì) 環(huán)境友好，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)納米泡沫層的大面積制備。本發(fā)明制備的納米氧化硅泡沫 在單晶硅片表面分布均勻，顆粒尺寸為纊12nm。本發(fā)明通過(guò)特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件可以得到其他形狀的氧化硅納米泡沫，根據(jù)具 體需要可以設(shè)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的特定參數(shù)，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)控制器，進(jìn)而控制二維平 移臺(tái)得到橢圓形、圓形、菱形等一系列不同形狀的掃描區(qū)域。


圖1是具體實(shí)施方式
一的激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法的工藝示意圖；圖 2是具體實(shí)施方式
十一制備得到的氧化硅納米泡沫掃描電子顯微鏡形貌圖；圖3是具體實(shí) 施方式十二制備得到的氧化硅納米泡沫掃描電子顯微鏡形貌圖；圖4是具體實(shí)施方式
十二 制備得到的氧化硅納米泡沫透射電子顯微鏡形貌圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，是通過(guò)以下 步驟實(shí)現(xiàn)的一、將單晶硅片進(jìn)行清潔處理，然后將清潔后的單晶硅片固定于二維平移臺(tái) 上，其中二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器連接，隨步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)控 制器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；二、采用波長(zhǎng)為532nm、脈沖寬度10ns的Nd: YAG激光器，通過(guò)計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度和二維方向上的位移，然后在室溫、大氣環(huán)境下，將 激光強(qiáng)度為4X lO^W/cnTSX lonw/cm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上，同時(shí)啟動(dòng)步進(jìn) 電機(jī)控制器，固定有單晶硅片的二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，其中步進(jìn)速度為 0. 5^2mm/s ；三、當(dāng)二維平移臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，將激光器關(guān)閉，即在單晶硅片上利用激光燒蝕制 備得到氧化硅納米泡沫。本實(shí)施方式的方法的工藝示意圖如圖1所示。本實(shí)施方式通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度及二維方向上的位 移，進(jìn)而控制同步運(yùn)動(dòng)的二維平移臺(tái)上的單晶硅片的運(yùn)動(dòng)，使得固定聚焦光束作用于按一 定位移運(yùn)動(dòng)的單晶硅片上，在預(yù)先設(shè)定的單晶硅片的掃描區(qū)域內(nèi)得到氧化硅納米泡沫。通 過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定的二維方向上的位移大小，可得到矩形、菱形、圓形或者橢圓形等一系列 不同形狀的氧化硅納米泡沫，具體形狀依據(jù)實(shí)際的具體應(yīng)用而定。本實(shí)施方式制備方法簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)易，制備過(guò)程用時(shí)短，制備過(guò)程可控，無(wú)雜質(zhì)引 入，對(duì)環(huán)境友好，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)納米泡沫層的大面積制備。本發(fā)明制備的納米氧化硅泡沫在單晶硅片表面分布均勻，顆粒尺寸為纊12nm。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中單晶硅片進(jìn)行 清潔處理的具體操作為將單晶硅片浸泡在丙酮中，超聲波清洗5分鐘；然后再浸泡在無(wú)水 乙醇中，再超聲波清洗5分鐘；然后用去離子水沖洗3飛次，再浸泡在去離子水中超聲波清 洗5分鐘，即可。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一中單晶硅片 為N型單晶硅片、P型單晶硅片或者無(wú)摻雜單晶硅片。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一 或二相同。本實(shí)施方式中N型單晶硅片為(100)晶相。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是步驟二 中將激光強(qiáng)度為SXlonW/cnTYXlonW/cm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上。其它步驟 及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是步驟二中將激 光強(qiáng)度為exionw/cm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方 式一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟二中步進(jìn) 速度為0. 8^1. 5mm/s。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟二中步進(jìn) 速度為lmm/s。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟二中通過(guò) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 軸的 位移為5 20mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm,步驟3 :x軸的位移為-5 _20mm，步驟4 :y 方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為5(T200次，其中一次循環(huán)中步驟1 和步驟3中x軸的位移距離一樣。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。采用本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定方法，在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到x 軸方向?yàn)? 20mm，y軸方向?yàn)? 20mm的矩形的氧化硅納米泡沫。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟二中通過(guò) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 軸的 位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm，步驟3 :x軸的位移為-10mm，步驟4 :y方向的 運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為100次。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。采用本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定方法，在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到x 軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)?0mm的正方形的氧化硅納米泡沫。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟二中通過(guò) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 軸的 位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm，步驟3 :x軸的位移為-10mm，步驟4 :y方向的 運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為200次。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。采用本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定方法，在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到x軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)?0mm的長(zhǎng)方形的氧化硅納米泡沫。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，是通過(guò)以 下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將N型單晶硅片進(jìn)行清潔處理，然后將清潔后的N型單晶硅片固定于二 維平移臺(tái)上，其中二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器連接，隨步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步 進(jìn)電機(jī)控制器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；二、采用波長(zhǎng)為532nm、脈沖寬度10ns的Nd:YAG激光器， 通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度和二維方向上的位移，然后在室溫、大氣 環(huán)境下，將激光強(qiáng)度為AXlonW/cm2的固定聚焦光束作用于N型單晶硅片上，同時(shí)啟動(dòng)步進(jìn) 電機(jī)控制器，固定有N型單晶硅片的二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，其中步進(jìn)速 度為0. 5mm/s ；三、當(dāng)二維平移臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，將激光器關(guān)閉，即在N型單晶硅片上利用激光 燒蝕制備得到氧化硅納米泡沫。本實(shí)施方式步驟二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為 首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 :x軸的位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm,步驟3 x軸的位移為-10mm，步驟4 :y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為100 次。得到x軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)?0mm的正方形的氧化硅納米泡沫，即在N型單晶硅 片上利用激光燒蝕制備得到尺寸為lOmmXIOmm的正方形形狀的氧化硅納米泡沫。本實(shí)施方式得到的氧化硅納米泡沫的掃描電子顯微鏡(SEM)形貌如圖2所示。由 圖2可見(jiàn)，本實(shí)施方式制備的納米氧化硅泡沫在單晶硅片表面分布均勻。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，是通過(guò)以 下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將P型單晶硅片進(jìn)行清潔處理，然后將清潔后的P型單晶硅片固定于二 維平移臺(tái)上，其中二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器連接，隨步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步 進(jìn)電機(jī)控制器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；二、采用波長(zhǎng)為532nm、脈沖寬度10ns的Nd:YAG激光器， 通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度和二維方向上的位移，然后在室溫、大氣 環(huán)境下，將激光強(qiáng)度為8X lonw/cm2的固定聚焦光束作用于P型單晶硅片上，同時(shí)啟動(dòng)步進(jìn) 電機(jī)控制器，固定有N型單晶硅片的二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，其中步進(jìn)速 度為lmm/s ；三、當(dāng)二維平移臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，將激光器關(guān)閉，即在P型單晶硅片上利用激光燒 蝕制備得到氧化硅納米泡沫。本實(shí)施方式中步驟一中P型單晶硅片進(jìn)行清潔處理的具體操作為將P型單晶硅 片浸泡在丙酮中，超聲波清洗5分鐘；然后再浸泡在無(wú)水乙醇中，再超聲波清洗5分鐘；然 后用去離子水沖洗3飛次，再浸泡在去離子水中超聲波清洗5分鐘，即可。本實(shí)施方式步驟二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為 首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟1 :x軸的位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm,步驟3 x軸的位移為-10mm，步驟4 :y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為200 次。得到x軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)?0mm的長(zhǎng)方形的氧化硅納米泡沫，即在P型單晶硅 片上利用激光燒蝕制備得到尺寸為10mmX20mm的長(zhǎng)方形形狀的氧化硅納米泡沫。本實(shí)施方式得到的氧化硅納米泡沫的掃描電子顯微鏡(SEM)形貌如圖3所示。 由圖3可見(jiàn)，本實(shí)施方式制備的納米氧化硅泡沫在單晶硅片表面分布均勻，顆粒尺寸為 纊12nm。本實(shí)施方式對(duì)得到的氧化硅納米泡沫進(jìn)行透射電子顯微鏡(TEM)形貌如圖4所示。 由圖4可見(jiàn)，氧化硅納米泡沫中氧化硅的顆粒尺寸為纊12nm。
權(quán)利要求
一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將單晶硅片進(jìn)行清潔處理，然后將清潔后的單晶硅片固定于二維平移臺(tái)上，其中二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器連接，隨步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)控制器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；二、采用波長(zhǎng)為532nm、脈沖寬度10ns的Nd:YAG激光器，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)控制器的步進(jìn)速度和二維方向上的位移，然后在室溫、大氣環(huán)境下，將激光強(qiáng)度為4×1011 W/cm2~8×1011 W/cm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上，同時(shí)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制器，固定有單晶硅片的二維平移臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)控制器同步運(yùn)動(dòng)，其中步進(jìn)速度為0.5~2mm/s；三、當(dāng)二維平移臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，將激光器關(guān)閉，即在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到氧化硅納米泡沫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步驟 一中單晶硅片進(jìn)行清潔處理的具體操作為將單晶硅片浸泡在丙酮中，超聲波清洗5分鐘； 然后再浸泡在無(wú)水乙醇中，再超聲波清洗5分鐘；然后用去離子水沖洗3飛次，再浸泡在去 離子水中超聲波清洗5分鐘，即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于 步驟一中單晶硅片為N型單晶硅片、P型單晶硅片或者無(wú)摻雜單晶硅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步 驟二中將激光強(qiáng)度為Sxio11WAm2Ixio11WAm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步驟 二中將激光強(qiáng)度為6X IO11WAm2的固定聚焦光束作用于單晶硅片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征 在于步驟二中步進(jìn)速度為0. 8^1. 5mm/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征 在于步驟二中步進(jìn)速度為lmm/s。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步驟 二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟 1 :x軸的位移為5 20mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm，步驟3 :x軸的位移為-5 _20mm， 步驟4 :y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為5(Γ200次，其中一次循環(huán) 中步驟1和步驟3中χ軸的位移距離一樣；在單晶硅片上利用激光燒蝕制備得到χ軸方向 為5 20mm，y軸方向?yàn)? 20mm的矩形的氧化硅納米泡沫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步驟 二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步驟 1 :x軸的位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm，步驟3 :x軸的位移為-10mm，步驟4 y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為100次；在單晶硅片上利用激光 燒蝕制備得到χ軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)镮Omm的正方形的氧化硅納米泡沫。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，其特征在于步 驟二中通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定二維方向上的位移，具體設(shè)定方法為首先設(shè)定一次循環(huán)中步 驟1 :x軸的位移為10mm，步驟2 :y方向的位移為0. 05mm,步驟3 :x軸的位移為-10mm，步驟 4 :y方向的運(yùn)行距離為0. 05mm ；然后設(shè)定總循環(huán)次數(shù)設(shè)定為200次；在單晶硅片上利用激 光燒蝕制備得到χ軸方向?yàn)?0mm，y軸方向?yàn)?0mm的長(zhǎng)方形的氧化硅納米泡沫。
全文摘要
一種激光燒蝕制備氧化硅納米泡沫的方法，它涉及氧化硅納米泡沫的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有硅基納米結(jié)構(gòu)材料制備方法中存在工藝復(fù)雜、工序耗時(shí)多、易引入雜質(zhì)、對(duì)環(huán)境有污染的問(wèn)題。本發(fā)明的方法為一、清洗單晶硅片后，固定在二維平臺(tái)上；二、設(shè)定二維平移臺(tái)的步進(jìn)速度和位移，然后將聚焦光束作用在隨二維平移臺(tái)運(yùn)動(dòng)的單晶硅片上；即可。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)易，制備過(guò)程用時(shí)短，制備過(guò)程可控，無(wú)雜質(zhì)引入，對(duì)環(huán)境友好，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)納米泡沫層的大面積制備。本發(fā)明制備的納米氧化硅泡沫在單晶硅片表面分布均勻，顆粒尺寸為8~12nm。
文檔編號(hào)B82B3/00GK101850981SQ201010207248
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者信江波, 安偉偉, 趙小力, 魏岳 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)