一種多孔硅制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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，難以實現(xiàn)高效率的發(fā)光，通過將單晶硅放入氫氟酸溶液中進行電化學(xué)腐蝕(陽極氧化)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)光效率相對較低且發(fā)光不穩(wěn)定，因而都需要對剛制備出的多孔硅進行后處理(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，把電源的正負電極對調(diào)，對多孔硅進行陰極還原處理；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)過這兩種方法處理后的多孔硅不但能提高發(fā)光強度，而且發(fā)光更穩(wěn)定。但是，市場上針對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，因而很難購買到能夠符合多孔硅制備及后處理要求的實驗裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對難以在市場上購買到適用于多孔硅制備及后處理一體化實驗裝置的問題，本實用新型的目的是，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，而且可以直接對多孔硅進行后處理，實現(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)光強度且發(fā)光穩(wěn)定性很好。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型的技術(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。電源與電流表通過導(dǎo)線與銅電極和鉑電極相連，通過電解液連通電路，可對放入電解液中的單晶硅片直接進行電化學(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)壓電源通過調(diào)節(jié)電壓來控制電路中電流的大小，為研究不同電流大小對多孔硅發(fā)光強度的影響提供了方便，且可對調(diào)銅電極與鉑電極接入電源中的電極，直接對剛制備出的多孔硅進行陰極還原處理。在制備多孔硅時，銅電極與電源的正極相連；鉑電極與電源的負極相連；對多孔硅進行陰極還原處理時，銅電極與電源的負極相連；鉑電極與電源的正極相連。
[0008]本實用新型進一步設(shè)置為:所述多孔硅制備和后處理過程中采用的電解液是不同的，需要更換電解液。
[0009]通過采用上述技術(shù)方案，在制備多孔硅時，電解液為不同濃度配比的氫氟酸和無水乙醇混合溶液，有利于多孔硅的電化學(xué)腐蝕(陽極氧化)；對多孔硅進行酸處理時，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)光強度和發(fā)光穩(wěn)定性都明顯提尚。
[0010]本實用新型進一步設(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)有進液口和出液口。
[0011]通過采用上述技術(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；電解池上的進液口和出液口，便于多孔硅制備和多孔硅酸處理時對電解液的更換。
[0012]本實用新型進一步設(shè)置為:采用銅片和鉑片作為電極材料。
[0013]通過采用上述技術(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，本實用新型具有如下有益效果:
[0015]本實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行電化學(xué)腐蝕(陽極氧化)。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多孔硅發(fā)光強度的影響提供了方便，且可對調(diào)銅電極與鉑電極接入電源中的電極，直接對剛制備出的多孔硅進行陰極還原處理。采用毫安電流表可精確地測量電路中的電流。所述電解池設(shè)有進液口和出液口，便于對電解液的更換，為研究不同腐蝕液濃度對多孔硅發(fā)光強度的影響提供了方便，也方便了對剛制備出的多孔硅直接進行酸處理，電解池的進液口和出液口無需將腐蝕液倒出倒進(在倒液和加液過程中，可能濺到人皮膚上，傷害皮膚，也可能移動或碰撞多孔硅，從而破壞多孔硅表面的結(jié)構(gòu))，更換電解液時，直接通過出液口排出液體，通過進液口輸入液體，排出液用容器裝好，不污染環(huán)境，也不會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，而且可以直接對多孔硅進行后處理，實現(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驗中，制得的多孔硅具有良好的發(fā)光強度且發(fā)光穩(wěn)定性很好。
【附圖說明】
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[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、進液口 ；16、出液口 ；17、塞子；18、小螺絲孔。
【具體實施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明。
[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。