利用氫氧化鉀蝕刻和銀催化蝕刻，在晶體硅片上生成了錐體分層結構，經氟化后表現出較強的抗反射和超疏水性，利用紫外輔助壓印光刻技術將分層硅結構轉移到NOA63薄膜上，制備了一種柔性超疏水襯底，該方法在光學、光電和潤濕性控制裝置方面具有潛在的應用前景，我們華林科納演示了一種使用化學蝕刻技術在整個硅片上創建分層金字塔結構的簡單方法，

為了實現硅錐上的納米結構，將金字塔硅浸入高頻(4.6M)/AgNO3(0.01M)溶液中，在硅錐表面，然后用HF/h2o2溶液蝕刻硅片，最后，將樣品浸入硝酸中，用去離子水進行5min的超聲處理，去除納米銀顆粒。將硅片浸入10mm氟烷基硅烷甲苯中30min，然后在150C空氣中熱處理1小時，完成疏水表面修飾，使結構硅表面氟化。

掃描電鏡(SEM)的測量是在FE-SEM儀器上進行的，在KRUSSDSA100液滴形分析系統上測量了水滴的接觸角，利用數據物理OCA20接觸角系統測量了接觸角遲滯現象，在分層硅襯底上對4μL的蒸餾水滴進行膨脹和收縮。采用CCD攝像機和連續調節強度無滯后的鹵素照明，采用視頻系統，對水滴的整個膨脹和收縮過程進行成像。

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將晶片浸入HF/Agno3溶液中，使銀納米顆粒（直徑約100納米）無痛地沉積在微米大小的金字塔表面,在硅金字塔表面形成的不連續的銀納米顆粒膜，如圖支持信息中的S2所示，這將有助于蝕刻硅生成納米結構。最后，將含有銀納米顆粒的硅片蝕刻在基于HF基蝕刻劑（HF/H2O2）的硅片中,然后將硅片浸在硝酸中，在去離子水中進行5min的超聲處理，去除銀納米顆粒,圖2b顯示，在銀/Si界面上發生的銀輔助蝕刻直接在金字塔表面產生了凹坑納米結構。圖2b為硅金字塔的SEM顯微圖，這是通過在HF/h2o2溶液中進行銀催化蝕刻15s獲得的(沉積時間為1min),用氟烷基硅烷進行的表面改性可以產生較高的接觸角。

在不同銀催化蝕刻時間的平板硅上產生的氟化層次結構和納米結構的水接觸角比較中，對于分層樣品，蝕刻時間分別為15和30s，隨著蝕刻時間的進一步增加而減小，最佳蝕刻時間小于30s。

眾所周知，硅的高反射指數限制了硅基光學和光電器件的性能，如太陽能電池、顯示器和光傳感器，在此，利用所制作的分層結構，反射率大大降低，漫反射率測量表明，高達40%的入射光反射在平板硅片上，通過創建結構層，在空氣和硅晶片之間引入折射率梯度。反射率可以通過微尺度金字塔和納米孔分別減少到7%和13%，可以進一步減少到構建層次結構不到4%的硅表面。

總之，我們已經演示了一種簡單的技術，用化學蝕刻生成晶片級的超疏水和抗反射結構硅表面，經氟烷基硅烷處理后，結構表面的接觸角為169，滑動角小于3，銀輔助蝕刻的時間對其超疏水性起重要作用，應小于30s，否則金字塔結構受到破壞，超疏水性被降解。晶片級結構硅表面具有較強的抗反射性能，在較大波長范圍內可小于4%，通過將分層硅結構轉移到NOA63薄膜上，制備了一種柔性的超疏水襯底，它為生產超疏水和抗反射表面提供了一種經濟有效和簡便的方法，可以在光學和光電領域有應用，如通過自清潔延長器件的壽命，提高光子敏感器件的性能。

　　審核編輯：湯梓紅