多孔矽/氧化鎢納米線材料製備

氧化鎢被作為一種N型半導體，被認為是極有研究與應用前景的半導體金屬氧化物敏感材料。氧化鎢除了作為催化、電致變色、隱形材料以及太陽能吸收材料以外，還具有氣敏、壓敏、光敏以及熱敏等半導體獨特的性質，其可以應用在氣敏感測器、光學感測器等諸多領域。

氧化鎢納米線與傳統的氧化鎢薄膜相比，其具有更大的比表面積、更大的表面活性以及更強的吸附能力，在功能應用方面具有廣闊的前景。多孔矽是一種在矽片表面通過腐蝕形成的孔徑尺寸、孔道深度和孔隙率可調的多孔性疏鬆結構材料，室溫下即具有很高的表面活性，且製作工藝易與微電子工藝技術相容。基於矽基多孔矽的器件在光學傳感、醫學傳感等領域已有廣泛的應用。

將矽基多孔矽與氧化鎢納米線複合，可以結合多孔矽和氧化鎢納米線在各個領域廣泛應用的特點，集二者優點於一身，製備出獨特矽基多孔矽與氧化鎢納米線複合結構，這種複合結構將在生物傳感、光學傳感等諸多領域具有廣闊的應用前景，這種技術可以通過以下方面實現：

（1）清洗矽基片襯底

將p型、單面拋光、電阻率為10～15Ω•cm的單晶矽基片經過濃硫酸與過氧化氫混合溶液浸泡30～50分鐘，再經過氫氟酸水溶液浸泡20～40分鐘、丙酮溶劑超聲清洗5～15分鐘、無水乙醇超聲清洗5～15分鐘、去離子水中超聲清洗5～15分鐘，以除去表面油污、有機物雜質以及表面氧化層；

（2）製備矽基多孔矽

採用雙槽電化學腐蝕法在洗過的矽基片拋光表面製備多孔矽層，所用腐蝕電解液由品質分數40%的氫氟酸與品質分數40%的二甲基甲醯胺按照體積比為1：2組成，腐蝕時間為5～20min；

（3）製備矽基多孔矽基/氧化鎢納米線複合材料

將製備的矽基多孔矽置於水準管式爐中，利用化學氣相沉積的方法，以鎢粉作為鎢源，以氬氣作為工作氣體，氧氣作為反應氣體，氣體流量分別控制為5～10sccm，源溫度為1100度，保溫時間為60-100min，本體真空度為1-5Pa，工作壓強為 50-80Pa，基片與鎢源之間的距離為15-20釐米。

最終形成的多孔矽/氧化鎢納米線材料具有大的比表面積和表面活性，非常適用于作為氣敏、光敏、壓敏以及熱敏材料，且其製備方法具有設備簡單，操作方便，工藝參數易於控制，成本低廉。

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