ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА МЕЗОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ

Представлены результаты исследований кинетики формирования и структуры слоев мезопористого кремния, полученных методом электрохимического анодирования в электролите на основе 12%−ного водного раствора фтористо−водородной кислоты. Электролит состоял только из деионизованной воды и фтористо−водородной кислоты и не содержал никаких органических добавок для того, чтобы исключить загрязнение пористого кремния углеродом в процессе анодирования. Все эксперименты выполнены на целых пластинах кремния диаметром 100 мм, а не на образцах небольшого размера, которые часто используют для экономии кремния. В качестве исходных подложек использованы пластины монокристаллического кремния марки КЭС−0,01, вырезанные из слитков, полученных методом Чохральского.

Определены зависимости толщины слоев пористого кремния, его скорости роста и объемной пористости от плотности анодного тока и времени анодирования. Методом сканирующей электронной микроскопии изучены структура слоев пористого кремния и определены размеры и плотность каналов пор. Найдены режимы получения однородных слоев пористого кремния для их последующего использования в качестве буферных слоев при эпитаксии.

1. Labunov, V. A. Poristyi kremnii v poluprovodnikovoi elektronike / V. A. Labunov, V. P. Bondarenko, V. E. Borisenko // Zarubezhnaya elektronnaya tehnika. − 1978. − N 15. − P. 3—47.

2. Canham, L. T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers / L. T. Canham // Appl. Phys. Lett. − 1990. − V. 57. − P. 1046—1048.

3. Bomchil, G. Porous silicon: the material and its application in silicon−on−insulator technologies / G. Bomchil, A. Halimaoui, R. Herino // Appl. Surf. Sci. − 1989. − V. 41/42. − P. 604—613.

4. Properties of porous silicon / Ed. by L. Canham. − Malvern : DERA, 1997. − 400 p.

5. Balagurov, L. A. Poristyi kremnii. Poluchenie, svoistva, vozmozhnye primeneniya / L. A. Balagurov // Materialovedenie. − 1998. − Iss. 1. − P. 50—56. − Iss. 3. − P. 23—45.

6. Shengurov, V. G. Vyrashivanie metodom MLE gomoepitaksial’nyh sloev kremniya na poverhnosti poristogo kremniya posle nizkotemperaturnoi ochistki ee v vakuume / V. G. Shengurov, V. N. Shabanov, N. V. Gudkova, B. Ya. Tkach // Mikroelektronika. − 1993. − V. 22, Iss. 1. − P. 19—21.

7. Naderi, N. Nanocrystalline SiC sputtered on porous silicon substrate after annealing / N. Naderi, M. Hashim // Mater. Lett. − 2013. − V. 97. − P. 90—92.

8. Saravanan, S. Growth and characterization of GaAs epitaxial layers on Si/porous silicon/ Si substrates by chemical beam epitaxy / S. Saravanan, Y. Hayashi, T. Soga, T. Jimbo, M. Umeno, N. Sato, T. Yonehara // J. Appl. Phys. − 2001. − V. 89. − P. 5215—5218.

9. Bondarenko, V. P. Geteroepitaksiya sul’fida svintsa na kremnii / V. P. Bondarenko, N. N. Vorozov, V. V. Dikareva, A. M. Dorofeev, V. I. Levchenko, L. I. Postnova, G. N. Troyanova // Pis’ma v ZhTF. − 1994. − V. 20, Iss. 10. − S. 51—54.

10. Levchenko, V. Heteroepitaxy of PbS on porous silicon / V. Levchenko, L. Postnova, V. Bondarenko, N. Vorozov, V. Yakovtseva, L. Dolgyi // Thin Solid Films. − 1999. − V. 348. − P. 141—144.

11. Yakovtseva, V. Porous silicon: a buffer layer for PbS heteroepitaxy / V. Yakovtseva, N. Vorozov, L. Dolgi, V. Levchenko, L. Postnova, M. Balucani, V. Bondarenko, G. Lamedica, V. Ferrara, Ferrari A. // Phys. status solidi (a). − 2000. − V. 182. − P. 195—199.

12. Belyakov, L. V. Issledovanie IK fotodiodov na osnove PbTe, poluchennyh na bufernom podsloe poristogo kremniya / L. V. Belyakov, I. B. Zaharova, T. I. Zubkova, S. F. Musihin, S. A. Rykov // FTP. − 1997. − V 31.− P. 93—95.

13. Chang, C. Characterization and fabrication of ZnSe epilayer on porous silicon substrate / C. Chang, C. Lee // Thin Solid Films. − 2000. − V. 379. − P. 287—291.

14. Ishikawa, H. MOCVD growth of GaN on porous silicon substrates / H. Ishikawa, K. Shimanaka, F. Tokura, Y. Hayashi, Y. Hara, M. Nakanishi // J. Cryst. Growth. − 2008. − V. 310. − P. 4900—4903.

15. Halimaoui, A. Influence of wettability on anodic bias induced electroluminescence in porous silicon / A. Halimaoui // Appl. Phys. Lett. − 1993. − V. 63. − P. 1264—1266.