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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 微纳器件 » 如何才能使硅片表面疏水？（30金币赠送）
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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baoer410

铁杆木虫 (职业作家)
我就是采用的HF刻蚀得到的氢终止基硅，应该是疏水的啊，没测过接触角，但目测效果不错啊，基片可以完全浮在水面上
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11楼2014-05-17 15:20:15
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kevin_yuan

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by abraca at 2014-05-17 14:45:13
没那么麻烦。
1脱油，用丙酮氯仿之类超声十分钟，两次。
2硫酸双氧水80度十分钟。
3氢氟酸稀释液漂洗1分钟。
4氮气吹干，即用。

我想问下，第三步能用硅烷偶联剂浸泡替代么？因为我这边没有通风箱，恐怕氢氟酸稀释不太好做啊

多谢帮助
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12楼2014-05-17 15:24:31
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kevin_yuan

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by abraca at 2014-05-17 14:45:13
没那么麻烦。
1脱油，用丙酮氯仿之类超声十分钟，两次。
2硫酸双氧水80度十分钟。
3氢氟酸稀释液漂洗1分钟。
4氮气吹干，即用。

另外，第一步，硅片脱油指的是什么？
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13楼2014-05-17 15:25:29
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kevin_yuan

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
11楼: Originally posted by baoer410 at 2014-05-17 15:20:15
我就是采用的HF刻蚀得到的氢终止基硅，应该是疏水的啊，没测过接触角，但目测效果不错啊，基片可以完全浮在水面上

我拿HF泡了，吹干后，接触角很小啊，目测大概30° ~ 45°左右，在我这个实验里肯定不够，起码要超过90°
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14楼2014-05-17 15:34:23
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yswyx

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
引用回帖:
8楼: Originally posted by kevin_yuan at 2014-05-17 14:20:53
纳米级别的粗糙度，我好像在超疏水的一些论文里看到过，这个我肯定是做不了的。您说的接枝氟硅烷是偶联剂么？您的意思是用这个的醇溶液浸泡么？

具体如何操作？...

你买回来的硅片表面本身就是纳米级的粗糙度。国产硅片Ra是1~2nm，进口硅片一般是小于1nm。
单晶硅本身是疏水的，但是会有原生氧化层，所以会表现的亲水。用HF腐蚀掉原生氧化层，会表现出一定的疏水，但是在空气中一暴露会迅速产生原生氧化层，变的亲水。所以泡完HF最好立即使用。
当然，我们还有很多的方法让硅片表面疏水，比如镀各种疏水薄膜。镀膜会有一定的厚度，那么很多情况下大家不愿意用，所以还会有很多别的方法，比如表面处理。偶联剂是一种常用的方法，在半导体领域，有非常常用和便宜的偶联剂，HMDS，浸泡，涂敷，熏蒸，都可以达到目的。plasma表面钝化处理也是常用的方法，形成碳基的钝化层，类似特富龙，疏水性很好。表面处理形成的薄膜会非常薄，都是纳米水平的。
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15楼2014-05-17 16:07:26
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baoer410

铁杆木虫 (职业作家)
引用回帖:
14楼: Originally posted by kevin_yuan at 2014-05-17 15:34:23
我拿HF泡了，吹干后，接触角很小啊，目测大概30° ~ 45°左右，在我这个实验里肯定不够，起码要超过90°...

不是泡泡那么简单，前期你怎么处理，HF浓度多少，刻蚀多久。我做的时候水滴在硅片表面形成球形，接触角不会小于90度的。
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16楼2014-05-17 16:15:52
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kevin_yuan

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
15楼: Originally posted by yswyx at 2014-05-17 16:07:26
你买回来的硅片表面本身就是纳米级的粗糙度。国产硅片Ra是1~2nm，进口硅片一般是小于1nm。
单晶硅本身是疏水的，但是会有原生氧化层，所以会表现的亲水。用HF腐蚀掉原生氧化层，会表现出一定的疏水，但是在空气中 ...

多谢指导。

我把我从网上查到的理解的资料说一下，您看下是否有理解错误的地方。

先是清洗硅片，一般是去油脂（丙酮，乙醇，去离子水超声10min），双氧水+硫酸 加热浸泡去除有机物，使其羟基化，然后再使用偶联剂的醇溶液，浸泡，烘干（我没有烘干设备，氮气吹能替代么）？

另外，我买的偶联剂是16烷基三甲氧基硅烷，这个能不能用，一般和乙醇的配比是多少？

还有一个，如果获得了疏水表面，相当于给硅片表面改性了，是不是下次用只要按照清洗程序清洗硅片就行了，不用再做一次疏水处理了？

非常感谢您的帮助
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17楼2014-05-17 16:23:04
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ledlau

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
楼主试试用CMP化学机械抛光，使得硅片表面粗糙度足够低
一般来说越低疏水性越好
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辛勤耕耘，收获知识，收获美好人生
18楼2014-05-17 20:13:19
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般木

铁杆木虫 (著名写手)

我是傻子
学习了

[ 发自小木虫客户端 ]
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天若有情天亦老，人间正道是沧桑。
19楼2014-05-17 21:48:20
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spiderman504

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
做光刻的倒是有个简单的方法：
拿HMDS（没用过的话去问度娘）旋涂在硅片表面；
接着用热板或者烘箱100度烘干（2分钟左右），然后晾干就可以了。可以试一下。
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由于您的签名过于个性，小木虫暂时无法显示。。。
20楼2014-05-18 14:53:42
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