一種多孔硅制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種裝置，特別是涉及了一種多孔硅制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶硅材料是一種間接帶隙材料，難以實(shí)現(xiàn)高效率的發(fā)光，通過(guò)將單晶硅放入氫氟酸溶液中進(jìn)行電化學(xué)腐蝕(陽(yáng)極氧化)得到的多孔硅打破了單晶硅的這種禁錮，多孔硅在室溫下就可產(chǎn)生較強(qiáng)的可見光發(fā)射，很有可能成為一種重要的光電材料，因此，研究多孔硅的制備具有重要的意義。然而，剛制備出的多孔硅發(fā)光效率相對(duì)較低且發(fā)光不穩(wěn)定，因而都需要對(duì)剛制備出的多孔硅進(jìn)行后處理(陰極還原與酸處理)，陰極還原處理是在多孔硅制備完成后，將電源斷開，把電源的正負(fù)電極對(duì)調(diào)，對(duì)多孔硅進(jìn)行陰極還原處理；酸處理是將剛制備出的多孔硅再放入硝酸溶液中腐蝕數(shù)分鐘。經(jīng)過(guò)這兩種方法處理后的多孔硅不但能提高發(fā)光強(qiáng)度，而且發(fā)光更穩(wěn)定。但是，市場(chǎng)上針對(duì)多孔硅制備的電化學(xué)腐蝕裝置較少，而能夠?qū)崿F(xiàn)多孔硅制備及后處理一體化的裝置就更少，因而很難購(gòu)買到能夠符合多孔硅制備及后處理要求的實(shí)驗(yàn)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)難以在市場(chǎng)上購(gòu)買到適用于多孔硅制備及后處理一體化實(shí)驗(yàn)裝置的問題，本實(shí)用新型的目的是，提供一種多孔硅制備裝置，所述多孔硅制備裝置不僅可以制備出多孔硅，而且可以直接對(duì)多孔硅進(jìn)行后處理，實(shí)現(xiàn)了多孔硅制備及后處理一體化，得到的多孔硅具有良好的發(fā)光強(qiáng)度且發(fā)光穩(wěn)定性很好。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:一種多孔硅制備裝置，包括電解池，電解液，銅電極，鉑電極，電流表，導(dǎo)線和電源。電源與電流表通過(guò)導(dǎo)線與銅電極和鉑電極相連，通過(guò)電解液連通電路，可對(duì)放入電解液中的單晶硅片直接進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。
[0006]上述技術(shù)方案設(shè)置下，所述電流表為毫安電流表；電源為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。
[0007]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，電化學(xué)腐蝕的電流很小，一般電流在毫安范圍。采用毫安電流表可精確地測(cè)量電化學(xué)腐蝕電路中的電流；可調(diào)直流穩(wěn)壓電源通過(guò)調(diào)節(jié)電壓來(lái)控制電路中電流的大小，為研究不同電流大小對(duì)多孔硅發(fā)光強(qiáng)度的影響提供了方便，且可對(duì)調(diào)銅電極與鉑電極接入電源中的電極，直接對(duì)剛制備出的多孔硅進(jìn)行陰極還原處理。在制備多孔硅時(shí)，銅電極與電源的正極相連；鉑電極與電源的負(fù)極相連；對(duì)多孔硅進(jìn)行陰極還原處理時(shí)，銅電極與電源的負(fù)極相連；鉑電極與電源的正極相連。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述多孔硅制備和后處理過(guò)程中采用的電解液是不同的，需要更換電解液。
[0009]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在制備多孔硅時(shí)，電解液為不同濃度配比的氫氟酸和無(wú)水乙醇混合溶液，有利于多孔硅的電化學(xué)腐蝕(陽(yáng)極氧化)；對(duì)多孔硅進(jìn)行酸處理時(shí)，電解液為不同濃度配比的硝酸和去離子水混合溶液，硝酸處理后的多孔硅發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光穩(wěn)定性都明顯提尚。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述電解池采用的是聚四氟乙烯材質(zhì)的容器，電解池上設(shè)有進(jìn)液口和出液口。
[0011]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將聚四氟乙烯材質(zhì)的容器作為電解池，聚四氟乙烯具有良好的耐酸腐蝕性，從而提高了電解池的使用壽命；電解池上的進(jìn)液口和出液口，便于多孔硅制備和多孔硅酸處理時(shí)對(duì)電解液的更換。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:采用銅片和鉑片作為電極材料。
[0013]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，銅片具有良好的導(dǎo)電性，且很穩(wěn)定，不易被電解液腐蝕；鉑片是一種惰性貴金屬，本身不參與電極的反應(yīng)，常用作電源電極的電子導(dǎo)體。因此，銅片和鉬片都是良好的電極材料。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型提供了一種多孔硅制備裝置，所述可調(diào)直流穩(wěn)壓電源與毫安電流表通過(guò)導(dǎo)線與銅電極和鉑電極相連，電解液連通電路，將單晶硅片放入電解液中可直接進(jìn)行電化學(xué)腐蝕(陽(yáng)極氧化)。所述可調(diào)直流穩(wěn)壓電源可控制電路中電流的大小，為研究不同腐蝕電流對(duì)多孔硅發(fā)光強(qiáng)度的影響提供了方便，且可對(duì)調(diào)銅電極與鉑電極接入電源中的電極，直接對(duì)剛制備出的多孔硅進(jìn)行陰極還原處理。采用毫安電流表可精確地測(cè)量電路中的電流。所述電解池設(shè)有進(jìn)液口和出液口，便于對(duì)電解液的更換，為研究不同腐蝕液濃度對(duì)多孔硅發(fā)光強(qiáng)度的影響提供了方便，也方便了對(duì)剛制備出的多孔硅直接進(jìn)行酸處理，電解池的進(jìn)液口和出液口無(wú)需將腐蝕液倒出倒進(jìn)(在倒液和加液過(guò)程中，可能濺到人皮膚上，傷害皮膚，也可能移動(dòng)或碰撞多孔硅，從而破壞多孔硅表面的結(jié)構(gòu))，更換電解液時(shí)，直接通過(guò)出液口排出液體，通過(guò)進(jìn)液口輸入液體，排出液用容器裝好，不污染環(huán)境，也不會(huì)破壞多孔硅表面的結(jié)構(gòu)。所述一種多孔硅制備裝置不僅可以制備出多孔硅，而且可以直接對(duì)多孔硅進(jìn)行后處理，實(shí)現(xiàn)了多孔硅制備及后處理一體化，此裝置已用于多孔硅的制備及后處理實(shí)驗(yàn)中，制得的多孔硅具有良好的發(fā)光強(qiáng)度且發(fā)光穩(wěn)定性很好。
【附圖說(shuō)明】
:
[0016]圖1為多孔娃制備裝置的不意圖；
[0017]圖2為電解池的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]其中，1、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源；2、毫安電流表；3、導(dǎo)線；4、銅電極；5、鉑電極；6、電解液；7、單晶硅片；8、電解池；9、圓孔；10、固定板；11、橡膠墊片；12、大固定板；13、小孔；14、螺絲；15、進(jìn)液口 ；16、出液口 ；17、塞子；18、小螺絲孔。
【具體實(shí)施方式】
:
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1，一種多孔硅制備裝置，包括電解池，電解液，銅電極，鉑電極，電流表，導(dǎo)線和電源。