專利名稱：電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置，屬于制備多孔硅的裝置。
背景技術(shù)：
目前多孔硅的制備方法主要有電化學(xué)法(陽(yáng)極腐蝕)、銹蝕火花腐蝕水熱腐蝕等。電化學(xué)法按其裝置可分為雙槽電化學(xué)法和單槽電化學(xué)法。其原理為在氫氟酸-乙醇腐蝕溶液的環(huán)境下讓電流穿過(guò)硅基底，硅表面靠近電極陰極的一側(cè)被逐漸有選擇地腐蝕，形成多孔硅多孔狀結(jié)構(gòu)。
單槽電化學(xué)法制備多孔硅的過(guò)程是基于電偶電流的產(chǎn)生。在硅襯底的背面鍍上一層金屬層作為電極(一般為鉑)，將其放置在電解質(zhì)溶液中。硅襯底和其背面的金屬層在電解質(zhì)溶液中相接觸，由于硅的標(biāo)準(zhǔn)電位比所用金屬的電位低，它們之間會(huì)產(chǎn)生電偶電流，這種電位的差異導(dǎo)致電偶電流流入硅襯底，硅襯底里的空穴就移向表面，和電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，硅原子被溶進(jìn)溶液中，從而對(duì)硅片進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。采用單電解槽裝置制備多孔硅，硅襯底背面要與陽(yáng)極相連，為降低歐姆接觸，必須對(duì)硅襯底背面進(jìn)行金屬化等一系列處理，該過(guò)程不但增加了操作的復(fù)雜性，而且金屬薄膜厚度均勻性不易控制，容易導(dǎo)致多孔硅孔徑尺寸、孔隙率及多孔硅層厚度不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置。該裝置實(shí)現(xiàn)制備多孔硅的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，制得的多孔硅孔徑尺寸、孔隙率及多孔硅層厚度均勻。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的一種電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置該雙槽裝置采用抗氫氟酸腐蝕且易于機(jī)械加工的聚丙烯制造而成，其特征在于，包括槽體1，在槽體內(nèi)長(zhǎng)方向的槽壁及槽底上開設(shè)固定插槽，在固定插槽上插入“凹”形基板2，在基板2的靠近槽體壁面的兩端，采用螺釘5將壓板4、基板2及基板2與壓板4之間的墊板3連接為一體，在由基板2與壓板4及墊板3所構(gòu)成的凹形槽之間，設(shè)置表面上開設(shè)至少兩個(gè)平行的腐蝕窗口的夾板6，和設(shè)置對(duì)著夾板6的內(nèi)表面上開設(shè)帶有魚眼坑的至少兩個(gè)平行的腐蝕窗口的夾板7。
上述夾板上的腐蝕窗口為矩形，圓形，三角形，梯形，叉指形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的特點(diǎn)；采用此裝置制備多孔硅，其過(guò)程是硅片將整個(gè)槽體分成左右兩個(gè)半槽，以鉑電極代替硅襯底背面金屬，電流沿鉑電極-＞腐蝕液-＞硅片-＞腐蝕液-＞鉑電極形成通路，因此所制得的多孔硅孔徑尺寸大小均勻，孔隙率和多孔硅層厚度均勻。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A剖視圖。
圖3為圖1件7的腐蝕窗口為矩形時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1件7的腐蝕窗口為四叉指形時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為槽體，2為基板，3為墊板，4為壓板，5為螺釘，6為帶有腐蝕窗口的夾板，7為腐蝕窗口帶有魚眼坑的夾板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明槽體1選用厚度為1cm厚的聚丙稀板材，采用粘接的方式，按長(zhǎng)寬高尺寸為14cm×11cm×10cm制作為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，上表面不封口，然后在腐蝕槽中部?jī)?nèi)側(cè)(包括底部)開設(shè)1道寬為0.5cm的固定插槽，在固定插槽上插入“凹”字形基板2，為增加密封性，在基板周圍用密封條纏好，“凹”字形基板厚度為0.5cm，寬度為10cm，高度為9.5cm，“凹”形中間去除部分為4cm×7.5cm矩形。在“凹”形基板的兩邊板上分別設(shè)置壓板4，壓板4厚度為0.5cm，尺寸2.3cm×8.5cm，在基板2與壓板4之間設(shè)置墊板3，墊板3厚度為1cm，尺寸為1.6cm×8.5cm。將基板、墊板壓板至少采用三個(gè)螺釘進(jìn)行連接，螺釘5間距為1.8cm，半徑為0.4cm，長(zhǎng)度為2.2cm。在墊板和壓板形成的凹形槽之間設(shè)置夾板6和夾板7，夾板厚度為0.5cm，尺寸為5.4cm×9cm，為增加密封性，在兩片夾板周圍用密封條進(jìn)行密封。本實(shí)施例中，在兩片夾板上開設(shè)上下排列的三個(gè)平行的腐蝕窗口，腐蝕窗口由一個(gè)矩形和兩個(gè)半圓組成，矩形尺寸為1.6cm×0.4cm，半圓半徑為0.4cm，在夾板7的一面腐蝕窗口周圍開設(shè)尺寸為2.4cm×1cm深度為0.04cm的魚眼坑。
采用上述雙槽裝置制備多孔硅的過(guò)程如下，將待腐蝕的硅片切割成2.3cm×0.9cm尺寸的小塊，將其放置在夾板7的魚眼坑中。在兩個(gè)半槽體中盛上適量的相同濃度的腐蝕液，腐蝕液由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％氫氟酸與95％無(wú)水乙醇按體積比11配比組成。將兩個(gè)鉑電極分別插入兩個(gè)半槽的腐蝕液中，接通電流開始腐蝕。如果硅片為單面拋光，則陰極插在拋光面所對(duì)一側(cè)腐蝕結(jié)束，拔出夾板，取出硅片，更換硅片，重新插入，繼續(xù)下一組實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置該雙槽裝置采用抗氫氟酸腐蝕且易于機(jī)械加工的聚丙烯制造而成，其特征在于，包括槽體(1)，在槽體內(nèi)長(zhǎng)方向的槽壁及槽底上開設(shè)固定插槽，在固定插槽上插入“凹”形基板(2)，在基板(2)的靠近槽體壁面的兩端，采用螺釘(5)將壓板(4)、基板(2)及基板(2)與壓板(4)之間的墊板(3)連接為一體，在由基板(2)與壓板(4)及墊板(3)所構(gòu)成的凹形槽之間，設(shè)置表面上開設(shè)至少兩個(gè)平行的腐蝕窗口的夾板(6)，和設(shè)置對(duì)著夾板(6)的內(nèi)表面上開設(shè)帶有魚眼坑的至少兩個(gè)平行的腐蝕窗口的夾板(7)。
2.按權(quán)利要求1所的述電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置，其特征在于，夾板上的腐蝕窗口為矩形、圓形、三角形、梯形或叉指形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)法制備多孔硅的雙槽裝置，屬于制備多孔硅的裝置。該雙槽裝置包括槽體，在槽體內(nèi)開設(shè)固定插槽，在固定插槽上插入“凹”形基板，采用螺釘將壓板基板及墊板連接為一體，在由基板與壓板及墊板所構(gòu)成的凹形槽之間，設(shè)置一個(gè)開設(shè)多個(gè)平行腐蝕窗口的夾板，和另一個(gè)帶有有魚眼坑的多個(gè)平行的腐蝕窗口的夾板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；使用過(guò)程中不需要考慮硅襯底背面金屬化問(wèn)題，制備多孔硅工藝簡(jiǎn)單；所制得的多孔硅的孔徑尺寸大小均勻，孔隙率和多孔硅層厚度均勻。
文檔編號(hào)C25F7/00GK1974880SQ20061012943
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者胡明, 張緒瑞, 張偉 申請(qǐng)人:天津大學(xué)