最近发现的低负载金属辅助催化蚀刻技术(LL-MACE)可以制造出具有可控和可变特性的纳米结构Si，从而使该技术与常规高负载技术区分开。LL-MACE使用的金属催化剂比LL-MACE少150倍，生产的是多孔硅而不是硅纳米线。
有鉴于此，美国宾州西彻斯特大学的Kurt W. Kolasinski等人，证明了LL-MACE的一些特征不能用目前对MACE的理解来解释。
本文要点
1）对硅粉的LL-MACE进行了全面的研究，其中使用少量的Cu，Ag，Au，Pt（12μmol•m-2）和Pd（1.2μmol•m-2）来蚀刻中孔。使用了不同等级的硅，包括由P++、P+、P、N+、N++和无掺杂晶圆片(UW)制备的粉末，以及纯度为99.6% (MG)或99.997% (MC10)的冶金级粉末。
2）通过广泛实验获得的机理见解，证明了（1）该方法不仅允许使用Ag，Pd，Pt和Au作为金属催化剂，而且还允许使用Cu作为金属催化剂（2）合理调整工艺参数，例如金属类型，Si掺杂水平和蚀刻温度，有助于控制产量（0.065–88％），孔径（3–100 nm），比表面积（20–310 m2·g–1）和比孔体积（0.05–1.05 cm3·g-1）。
3）产品的多孔结构取决于空间电荷层，该空间电荷层由Si掺杂和沉积金属的化学特性控制。多孔结构还取决于沉积金属的动态结构。在用Cu，Ag，Pd和某些情况下用Pt蚀刻后，观察到金属纳米粒子具有独特的彗星状结构。这种结构由10–50 nm的主粒子组成，周围环绕着较小的（<5 nm）纳米粒子。
总之，LL-MACE具有良好的可扩展性和对结构性能的精确控制，有利于促进硅在光电、储能、生物医学和水净化等领域的应用。
参考文献：
Konstantin Tamarov et al. Low-Load Metal-Assisted Catalytic Etching Produces Scalable Porosity in Si Powders. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020.
DOI：10.1021/acsami.0c13980
https://doi.org/10.1021/acsami.0c13980
