Особенности двухстадийного формирования структур макропористого и мезопористого кремния
Аннотация
Целью данной работы являлось формирование многослойных структур макропористого кремния и исследование их структурно-морфологических и оптических характеристик, по сравнению с характеристиками многослойных структур мезопористого кремния.
В работе представлены результаты развития методик формирования многослойных структур пористого кремния por-Si ступенчатым изменением тока при двухстадийных режимах электрохимического травления.
Методами сканирующей электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии и рентгеновской рефлектометрии получены данные о морфологии, составе и пористости макропористых и мезопористых образцов кремния. Показано, что при двухстадийном росте пористых слоев кремния глубина залегания границы между слоями структуры определяется первичным режимом электрохимического травления, а общая толщина слоя растет с увеличением удельной плотности тока электрохимического травления. Сравнительный анализ относительной интенсивности и тонкой структуры колебательных мод ИК-спектров свидетельствует о значительно более развитой удельной поверхности пор и большей сорбционной способности мезопористого кремния, по сравнению с макропористым кремнием.
Скачивания
Литература
Pacholski C. Photonic crystal sensors based on porous silicon. Sensors. 2013;13(4): 4694–4713. https://doi.org/10.3390/s130404694
Harraz F. A. Porous silicon chemical sensors and biosensors: A review. Sensors and Actuators B: Chemical. 2014;202: 897–912. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.06.048
Qian M., Bao X. Q., Wang L. W., Lu X., Shao J., Chen X. S. Structural tailoring of multilayer porous silicon for photonic crystal application. Journal of Crystal Growth. 2006;292(2): 347–350. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2006.04.033
Len’shin A. S., Kashkarov V. M., Turishchev S. Yu., Smirnov M. S., Domashevskaya E. P. Effect of natural aging on photoluminescence of porous silicon. Technical Physics Letters. 2011;37(9): 789–792. https://doi.org/10.1134/S1063785011090124
Kheifets L. I., Neimark A. B. Multiphase processes in porous media. Moscow: Khimiya Publ.; 1982. 320 p. (In Russ.)
Canham L. Handbook of porous silicon. Switzerland: Springer International Publishing; 2014. 733 p.
Zimin S. P. Porous silicon – material with new properties. Soros Educational Journal. 2004;8(1): 101–107. Available at: http://window.edu.ru/resource/217/21217/files/0401_101.pdf (In Russ., abstract in Eng.)
Seredin P. V., Lenshin A. S., Goloshchapov D. L., Lukin A. N., Arsentyev I. N., Bondarev A. D., Tarasov I. S. Investigations of nanodimensional Al2O3 films deposited by ion-plasma sputtering onto porous silicon. Semiconductors. 2015;49(7): 915–920. https://doi.org/10.1134/S1063782615070210
Seredin P. V., Lenshin A. S., Mizerov A. M., Leiste H., Rinke M. Structural, optical and morphological properties of hybrid heterostructures on the basis of GaN grown on compliant substrate por-Si(111). Applied Surface Science. 2019;476: 1049–1060. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.239
Seredin P. V., Leiste H., Lenshin A. S., Mizerov A. M. Effect of the transition porous silicon layer on the properties of hybrid GaN/SiC/por-Si/Si(111) heterostructures . Applied Surface Science. 2020;508(145267): 1–14. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145267
Lenshin A. S., Barkov K. A., Skopintseva N. G., Agapov B. L., Domashevskaya E. P. Influence of electrochemical etching modes under one stage and two Stage formation of porous silicon on the degree of oxidation of its surface layer under natural conditions. Kondensirovannye sredy i mezhfaznyegranitsy = Condensed Matter and Interphases. 2019;21(4): 534–543. https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/2364 (In Russ., abstract in Eng.)
Buttard D., Dolino G., Bellet D., Baumbach T., Rieutord F. X-ray reflectivity investigation of thin p-type porous silicon layers. Solid State Communications. 1998;109(1): 1–5. https://doi.org/10.1016/S0038-1098(98)00531-6
Lenshin A. S., Seredin P. V., Agapov B. L., Minakov D. A., Kashkarov V. M. Preparation and degradation of the optical properties of nano-, meso‑, and macroporous silicon. Materials Science in Semiconductor Processing. 2015;30: 25–30. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2014.09.040
Ksenofontova O. I., Vasin A. V., Egorov V. V., Bobyl’ A. V., Soldatenkov F. Yu., Terukov E. I., Ulin V. P., Ulin N. V., Kiselev O. I. Porous silicon and its applications in biology and medicine. Technical Physics. 2014;59(1): 66–77. https://doi.org/10.1134/S1063784214010083
Copyright (c) 2021 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
