摘要:

       晶体硅是当今半导体工业中应用最广泛的材料之一。其低廉的价格和易集成等特性让硅有相当大的应用市场。然而硅材料的高反射率和对红外无响应的缺陷严重制约了它的发展。黑硅是电子产业一种革命性的新材料，它将对紫外、红外超灵敏传感器、光伏电池等技术产生深远的影响。

黑硅制备系统:

       利用高能量的飞秒激光，经透镜聚焦，在六氟化硫的环境下将能量沉积在硅片表面。连续可调中性衰减片和光快门分别控制注入激光的能量和脉冲个数。

黑硅的形成过程:

       高能量的激光在超短时间内对硅表面进行蚀刻配合着六氟化硫的解离和相应的化学反应不同参数所得的黑硅结构:

       影响黑硅表面形貌的主要因素大体分为两类：激光参数和环境气体。其中激光参数又主要包括能流密度，脉冲个数，脉宽及激光波长，影响柱状微纳结构的高低。环境气体直接影响了黑硅的形貌。

1.改变激光参数

2.改变背景气体

黑硅的吸收光谱:

        晶体硅在数百次超快脉冲激光辐照和化学辅助刻蚀下形成了表面准有序的晶锥结构，具有优异的光电性质。它对近紫外、近红外波段的光（0.25~ 2.5 mm）几乎全部吸收（吸收都保持 90%以上），具有良好的可见和近红外发光特性及良好的场致发射特性等。

广泛的应用前景:

      能源紧缺的当今社会，宽光谱高吸收率的黑硅材料将引发光伏产业的革新，具有无限的发展前景

      高敏感的红外特性将有望替代昂贵的InGaAs红外探测器