王 波，高灿灿，薛 睿

(北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100124)

硅纳米线是一维纳米结构的光电材料，因为尺寸非常小，所以具有量子限域效应[1]、非定域量子相干效应[2]、非线性光学效应[2]及库仑阻塞效应[3],并表现出了较好的光致发光性能[4]、场发射特性[5]以及较低的热传导率等. 具有特殊性质的硅纳米线在太阳能电池、锂离子电池、场效应晶体管等光电纳米器件的制备中有广泛的应用价值[6-9].

研究之初，人们分别选用电子束平板印刷术与刻蚀技术结合法、扫描隧道显微镜方法制备硅纳米线[10-12]，但生产效率很低. 直到1998年采用激光烧蚀法成功制备出大量硅纳米线，硅纳米线的研究才取得了较大进展[12-15]. 目前已有多种制备硅纳米线的方法，如热气相沉积法、溶液法、水热法及金属辅助化学刻蚀法等[16]，其中金属辅助化学刻蚀法具有工艺简单、成本低廉、可操作性强等特点，是近年来人们制备硅纳米线的常用方法.

金属辅助化学刻蚀是一种湿式但定向的刻蚀技术[17]，在常温下就可以制备出硅纳米线. 近年来，研究人员对金属辅助刻蚀法制备硅纳米线的研究进行了跟进. Geyer等[18-19]研究了在金属辅助化学刻蚀法中硅片的掺杂程度对纳米线形貌的影响，指出高掺杂浓度的硅片刻蚀后会形成多孔结构，低掺杂浓度的硅片刻蚀后会在周围形成一层多孔硅薄层. 利用这一发现，人们可以通过控制起始硅片的掺杂浓度来调控硅纳米线的孔隙度，使之……