Phương pháp ăn mòn hóa học có sự trợ giúp của kim loại (metal-assisted chemical etching - MACE), là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để chế tạo SiNW. Đây là phương pháp đã được nghiên cứu và phát triển Peng và các cộng sự tại trường Đại học Thanh Hoa (Tsinghua University) [56]. Trong nghiên cứu của mình Peng và cộng sự đã cho thầy dung dịch ăn mòn chứa HF (4.6M) và AgNO3 (0.02M) cho hiệu suất chế tạo SiNW ổn định nhất [56]. Đây là phương pháp đơn giản, chi phí thực nghiệm thấp nên đã được chúng tôi sử dụng cho nghiên cứu này. Hình 2.5 mô tả chi tiết các bước được sử dụng để chế tạo SiNW bằng phương pháp MACE với nồng độ dung dịch ăn mòn được sử dụng là HF (4.6M) và AgNO3 (0.02M).
Hình 2.5. Quy trình chế tạo SiNW bằng phương pháp ăn mòn hóa học
Quy trình chế tạo SiNW
Các đế Si (loại N) ban đầu được cắt thành các mảnh có kích thước 1.5 1.5 cm được làm sạch lần lượt bằng Acetone, IPA, DI, dung dịch piranha (130oC, 30 phút) và rửa sạch lại bằng DI để loại bỏ hết thành phần axit dư.
Sau khi được làm sạch, đế Si được ngâm trong dung dịch HF (2%) trong thời gian 2 phút để loại bỏ lớp oxit trên bề mặt.
Tiếp theo, đế Si được xử lý ăn mòn để tạo SiNW trong môi trường dung dịch bao gồm HF (4.6 M) và AgNO3 (0.02 M) trong thời gian khác nhau là 1, 3, 6, 15 phút.
Sau khi được chế tạo theo thời gian thiết kế, SiNW được ngâm trong muôi trường nước khử ion 3-4 lần để loại bỏ thành phần axit dư.
Cuối cùng, SiNW được chế tạo sẽ được ngâm trong dung dịch HNO3/H2O = 1/1 để loại bỏ Ag còn dư sau đó rửa bằng nước khử iôn và làm khô trong không khí.