多孔硅类别

在1950年代，贝尔实验室的两名工程师试图开发一种成形和抛光硅和锗晶片的工艺。在将HF酸和溶剂与在硅表面上施加的电流混合的各种尝试之后，除了表面颜色从黑变红为棕以外，人们认为发生的事情不多。这些结果写在一份技术报告中，并被遗忘了约30年，直到Leigh Canham发现这些化学蚀刻层具有独特的量子约束性质，在某些情况下还显示出惊人的光致发光。

由于这种量子限制性质的（重新）发现，多孔硅不仅对光致发光变得有趣，而且对于太阳能应用，通过将更多的光或光子捕获在Si电池内，可以产生更多的电。多孔硅工艺的优点在于，根据化学成分和施加的电流水平的不同，可以对微孔或多孔表面进行微调，以改变从大块硅片到硅片的折射率，体积密度，表面积和总孔隙率。硅海绵层或一直到硅云或网。

后来，这些高度多孔的结构已被用作薄膜沉积，薄膜，传感器的外延层，可穿戴电子设备甚至人类皮肤生长和移植的支架。

在90年代，还发现通过对硅进行孔隙化处理，液体和体液都可以渗入孔隙内部并溶解硅，这以前被认为是不可能的。这为纳米药物和智能植入物打开了许多想法。正如可以调节孔隙率一样，也可以调节多孔硅在体内的溶解速度，从而延长药物，香水，洗剂以及许多其他物质的释放和作用。

多孔硅类别：多孔硅有不同类型吗？

多孔硅通常根据孔径分为三类。

1.微孔（孔径<5nm）

2.中孔（孔径5nm-50nm）

3.大孔（孔径> 50nm）

医用多孔硅与电池负极硅相同吗？

理论上硅是硅，所以电池可以用对人体安全的高纯度多孔硅制成。但是，对于具有成本效益的电池阳极而言，用于医疗应用的高纯度和微调电化学蚀刻硅的成本并不实用。

通过以千克和/或吨而不是晶片的形式购买矿用或冶金用散装硅，可以降低原材料的成本。然而，这是以危害纯度的代价为代价的，而纯度随后在体内不再被接受或不安全。

还可以通过不用电刻蚀进一步降低价格。所谓的化学蚀刻或污点蚀刻是非常简化的过程，其导致较宽的孔径范围和总体较低的孔隙率。这对于电池来说效果很好，但是很难为医学目的而持久地装载。

多孔硅如何制成？

通过在硅晶圆的顶部和底部之间施加电压，Si中的载流子（例如p型Si中的正空穴）会迁移到HF / Si界面。单独的HF腐蚀掉表面上发现的任何氧化物，从而形成疏水的Si表面。

HF混合物中的溶剂有助于在HF和Si之间建立稳定的接触，尤其是在原始表面下方深处进行蚀刻时。当Si，HF和+孔汇合在一起时，Si被带走，产生H2气体并留下孔。孔径由电流密度，HF浓度和Si电阻率（电荷载流子）控制。

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