中文摘要：

仿生纳米结构是纳米科学的新领域,它不仅给纳米加工技术带来了新的挑战，其表现出的奇异物性也给纳米尺度凝聚态物理学提出了新的课题，而且应用潜力巨大。本项目以大面积仿蛾眼表面硅纳米锥结构的制备技术及其抗反射特性为研究目标，提出一种简便、低成本、易控制的无掩膜等离子体刻蚀新技术，并获得了大面积、一致性好、形貌可控的仿蛾眼表面硅纳米锥阵列结构，其形貌特征为顶端锥角15～30度，锥高2～5微米，锥分布密度10^8～10^9/cm^2。无掩膜刻蚀形成硅纳米锥的机制是等离子体对硅表面的选择性刻蚀结果，其中表面形貌、电导、气体、气压和刻蚀时间等参数对纳米锥结构的形成均有较大影响。尤其，仿蛾眼表面硅纳米锥结构表现出极好的抗反射特性，在可见光－近红外区域的半球反射率小于1%，远低于报道的其它硅表面微结构的反射率（1～10%），其中纳米锥的形貌、密度等对其抗反射特性有明显影响，同时FDTD理论模拟结果也表明纳米锥的结构非常有利于表面抗反射特性的提高。因此，利用无掩膜等离子体刻蚀新方法制备的仿蛾眼表面硅纳米锥结构是一种理想的表面抗反射结构，具有极高的光吸收能力，在太阳能光伏以及相关光电元领域具有广阔的应用潜力。