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由于一维纳米线、纳米管或者纳米尖端具有独特的光学和电学特性，所以这几十年来它们备受关注。碳纳米管的成功合成激发了人们对纳米材料特别是半导体纳米结构（比如硅、氧化锌等等）的研究兴趣。硅在地球上含量很丰富，同时性质也很稳定无毒性，是目前半导体行业最重要的材料之一。所以硅的纳米材料，尤其是硅纳米线（SiNWs）被广泛用作制备高性能器件（比如场效应晶体管、能量转换储存器件以及生物化学传感器等）中最重要的纳米级基础模块。鉴于目前已有的SiNWs制备技术与应用研究的不完善（比如造价昂贵、设备复杂等困难），本课题的目的是采用简单的、成本低廉的方法进一步完善其尖端阵列的制备技术、反应机理以及应用研究。1.创新性地提出了一种将银镜反应与金属催化化学刻蚀（MCEE）相结合的新的大面积硅纳米尖端阵列的制备方法，成功地在室温附近制备出了大面积整齐的硅纳米尖端阵列。硅纳米尖端阵列的长度为4-7μm左右，中间部分的直径在100-300nm之间。与其它的刻蚀方法不同的是，我们是首先通过银镜反应在硅片上沉积一层厚度大约在50-100nm之间的银纳米颗粒，然后再将此硅片放入HF-H2O2溶液中进行刻蚀，最后就得到了大面积垂直排列整齐的硅纳米尖端阵列。该方法操作简单高效、无毒可控以及低成本，且不需要高温、复杂的设备，对环境也没有特殊要求。2.研究了各实验参数对银纳米颗粒和硅纳米尖端阵列微观形貌的影响，获得了最优的合成参数为：银镜反应温度和时间分别为：50和1min，刻蚀时间：60min。还研究了刻蚀时间对硅纳米尖端阵列深度的影响，随着刻蚀时间的增加其深度也会越来越大，然后还研究了硅纳米尖端阵列的形成机理。3.初步研究了硅纳米尖端阵列在场发射器件上的应用，得到了以下结果：硅纳米尖端阵列能够有效实现电子发射，对应于10μA/cm2的电流密度时的开启电场约为2.7V/μm；硅纳米尖端阵列的场增强因子约为692。同时，还研究了硅纳米尖端阵列的吸收特性曲线，其具有极低的反射率（在300-800nm这个可见光范围内<10%），其透射率也极低，基本趋近于零，通过吸收特性曲线我们可以看出这种硅纳米尖端阵列具有一个很宽的光吸收区域（在500nm时>90%）。本论文用一种全新的方法成功制备出了大面积整齐的硅纳米尖端阵列，研究了制备过程的影响因素，并初步研究其应用。可以相信，这种在硅片上制备出来的大面积、垂直的、排列整齐的硅纳米尖端阵列将会在场发射器件、太阳能电池等方面有着很广的应用前景。