硅纳米线阵列的制备-单通AAO模板的应用
单通AAO模板的应用——硅纳米线阵列的制备
单通AAO模板的最大优势之一就是可以实现大面积的制备,有望实现实现大面积低成本制备纳米线阵列。单通AAO和超薄AAO模板的应用有许多类似之处,公司通过改进工艺制备的大面积超薄AAO可以在多种基底上转移并用于各种纳米材料的制备,其大面积的操作难度远远大于单通AAO。
图1. Si纳米线阵列的制备流程图。(a)在AAO表先后沉积Ag和Au。(b)除去背面的铝基、AAO层、多余的金属纳米颗粒,将Ag/Au多孔薄膜转移到硅片表面。(c)实物照片。(d)结构示意图。(e)(100)方向的Si片表面金属辅助化学刻蚀(metal-assisted chemical etching, MaCE)制备Si纳米线阵列。
2011年,韩国标准科学研究院的Woo Lee研究组利用AAO多孔结构(实际上他们使用的是双通AAO模板的背面,而不是单通AAO,可能是因为双通AAO模板的背面比AAO模板的正面更平整一些),通过优化金属层技术,制备了高密度的Si纳米线阵列。其基本流程如图1所示,首先在单通AAO表面先后沉积Ag和Au层,然后除去背面的Al基、AAO膜和内壁金属颗粒,然后采用HF/H2O2溶液进行金属催化湿法刻蚀,进而得到Si纳米线阵列。他们获得的Si纳米线阵列纳米线的直径分布继承了AAO孔径的均匀性,纳米线的直径在100nm以下。由于AAO易于实现大面积低成本制备,因此这种方法制备Si纳米线阵列有望产业化应用。
参考文献:
ACS Nano, 2011, 5, 3222-3229;
ACS Nano, 2011, 5, 5242-5248;
J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 5330.