纳米多孔硅

纳米多孔硅（nanoporous silicon），理学-化学-物理化学-纳米物理化学-纳米多孔硅，在硅表面形成微纳米多孔结构的硅基底材料。属于多孔硅的一种。特点在于其孔尺寸在2～500纳米，具有很高的比表面积，介孔硅就是一类典型的纳米多孔硅。纳米多孔硅是A.乌利尔[注]在1956年研究氟化氢溶液电抛光硅时发现的，它是一种通过电化学阳极氧化或化学浸蚀单晶硅片而形成的，具有以纳米硅原子簇为骨架的海绵状结构的新型功能材料。1990年，L.T.坎汉[注]等发现多孔硅在室温下可发出高效率的可见光，并提出量子限域效应模型。随后，研究人员在多孔硅制备方法、发光机理及应用等方面开展了广泛的研究。纳米多孔硅的制备方法包括阳极腐蚀法、水热腐蚀法、电火花放电法、化学腐蚀法以及模板法等。制备工艺和条件会影响纳米多孔硅的微结构（孔径大小及孔隙率等）、发光性能和电学性能等。介孔硅主要是在二氧化硅的溶胶-凝胶过程中引入软模板（表面活性剂、嵌段共聚物等）制备而成，得到多孔二氧化硅材料后，利用金属镁对二氧化硅进行还原即可得到纳米多孔硅，反应式为2Mg(g)+SiO2(s)→MgO(s)+Si(s)。