银/铜双原子MACE法制备单晶黑硅
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.集美大学 诚毅学院,福建 厦门 361021; 2.厦门大学 物理系 半导体光电材料及其高效转 换器件协同创新中心,福建 厦门 361005; 3.厦门理工学院 光电与通信工程学院,福建省 光电技术与器件重点实验室,福建 厦门 361024)

作者简介:

黄燕华(1980-),女,福建人,硕士,副教授 ,主要从事Si基半导体材料和光电器件的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61534005)、福建省中青年教师教育科研项目(JAT191150)、江西省自然科学基金(20192ACBL20048) 和福建省教育厅科技计划(JT180432)资助项目 (1集美大学 诚毅学院,福建 厦门 361021; 2.厦门大学 物理系半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心,福建 厦门 361005; 3.厦门理工学院 光电与通信工程学院,福建省光电技术与器件重点实验室,福建 厦门 361024)


Preparation of monocrystalline black silicon by Ag and Cu dually assisted chemic al etching
Author:
Affiliation:

(1.Chengyi University College,Jimei University,Xiamen 361021,China; 2.Fujian Provincial Key Laboratory of Semiconductors and Applications,Collaborat ive Innovation, Center for Optoelectronic Semiconductors and Efficient Devices,Department of Ph ysics,Xiamen University,Xiamen 361005,China; 3.School of Opto-electronic and Co mmunication Engineering,Fujian Provincial Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Devices,Xiamen University of Technology,Xiamen 361024,China)

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    摘要:

    本文采用两步Ag/Cu双原子金属辅助化学腐蚀(M ACE)法,在25℃和50℃单晶硅表面制备纳米陷 光结构。实验探讨了刻蚀时间和Ag/Cu原子的摩尔比对制备的黑硅表面结构形貌和反射率的 影响,实验得 到Ag/Cu双原子MACE法制备的的黑硅比Ag单原子和Cu单原子MACE法制备的黑硅具有更好的表 面抗反 射。这是由于Ag/Cu双原子的协同催化腐蚀,使得黑硅表面具有较为均匀分布的横向和竖向 共存的复合孔 洞结构。研究结果表明,纵横交错的复合孔洞结构具有良好的陷光效果,当Ag/Cu原子摩尔 比为1∶5,腐蚀 时间为10 min时,黑硅表面的反射率达到最低,为4%以下。而对于重 掺硅衬底,Ag/C u双原子辅助腐蚀得到的黑硅表面孔洞为均匀规整的倒金字塔结构,其反射率达到2%以下。

    Abstract:

    In this work, A novel two-step metal assisted chemical etching (MACE) method with A g and Cu dual elements as catalysts at the temperature of 25℃ and 50℃ was introduced to prepare nano -structure on monocrystalline silicon.The effects of etching time and molar ratio of Ag/Cu on the surface mor phology and reflectance of black silicon were systematically studied.It was found that the black silicon by Ag/C u-assisted etching possessed lower surface reflectance compared with the black silicon by Ag-assisted or Cu-assis ted etching.The black silicon has smoother surface and more complex structure with lateral and vertical holes by A g/Cu-assisted etching compared with that by Ag or Cu-assisted etching method.The complex structure possessed a good light trapping effect.A minimum surface reflectance of lower than 4% in the wavelength range from 300nm to 1000nm was obtained when Ag/Cu molar ratio was 1/5and etching time was 10mins.While for the high dopin g silicon substrate,the holes on the surface of black silicon obtained by Ag/Cu-assisted etching were uniform an d regular inverted pyramid structure,the reflectivity was less than 2%.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄燕华,张子启,陈松岩,张小英.银/铜双原子MACE法制备单晶黑硅[J].光电子激光,2020,31(9):987~993

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  • 收稿日期:2020-07-08
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  • 在线发布日期: 2020-11-10
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