由于其特殊的表面形貌结构及良好的宽光谱吸收特性,近几年来黑硅的出现受到了国内外学者的广泛关注。目前这一新型材料的研究在太阳能电池、光电探测等领域已逐步深入。采用金属粒子辅助化学刻蚀制备黑硅材料,研究表明,样品表面呈较均匀分布的多孔结构,可见光波段材料表面的吸收率高达90%以上,具有良好的减反效果。改性后的黑硅表面结构平均纵横比约为0.4,通过模拟平面几何结构,理论证明该结构有利于光的多次反射。改变刻蚀反应的环境条件,实验过程中利用磁力转子的搅拌加速作用,制备具有疏水功能的黑硅材料。通过SEM、AFM的表征和分析,结合理论模型,我们认为黑硅表面的疏水现象归因于改性后表面粗糙度的影响。而粗糙度的显著改变正是由于黑硅表面的微纳双重结构效应引起的。采用接触角测量仪测试黑硅表面接触角为118°,这一数值满足疏水条件。虽然金属粒子辅助刻蚀制备黑硅的方法简单易控,成本低下,但是对于近红外波段光的吸收,这一化学方案并没有起到任何作用,即便是在近红外波段黑硅的反射率有所降低,但其高的透射率导致吸收依然很低,近乎为零。飞秒激光辐照制备黑硅的方法适时地解决了这个问题。由于飞秒激光的高脉冲能量,可将固体表面瞬时熔融并掺入一定的S族元素。杂质元素的引入能在硅带隙间产生杂质能级,使得能量小于禁带宽度的光子亦能被吸收,从而实现微结构黑硅在整个宽光谱范围内高于90%的吸收效率。此外,改性后的黑硅表面具有准规则阵列分布的微尖锥结构,这种结构拥有很高的纵横比,能够实现入射光的多次重复反射。将湿法刻蚀制备的黑硅材料制成MSM型光电探测器,表面蒸镀梳状插指电极,背面蒸镀面电极。测试器件的光电性能,分析I-V特性曲线发现MSM结构型光电探测器性能稳定,可重复性良好。飞秒激光辐照制备的微结构黑硅制成N+/N型光电探测器,I-V测试发现这种器件的暗电流较大,主要是因为飞秒激光改性后,表面缺陷较多,容易形成复合中心,载流子渡越困难所导致。