ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА МЕЗОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ
Аннотация
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.
Ключевые слова
Об авторах
Н. И. Каргин
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия
Россия
и. о. первого зам. директора, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 115409, г. Москва, Каширское ш., д. 31
А. О. Султанов
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия
Россия
инженер, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 115409, г. Москва, Каширское ш., д. 31
А. В. Бондаренко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
магистр техн. наук, научный сотрудник, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6
С. В. Редько
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
аспирант, магистр техн. наук, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6
А. С. Ионов
ОАО «ОКБ−Планета»
Беларусь
Беларусь
зам. генерального директора по науке и развитию, ОАО «ОКБ−Планета», 173004, г. Великий Новгород, ул. Федоровский ручей, д. 2/13
В. П. Бондаренко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Россия
Россия
кандидат техн. наук, доцент, заведующий НИЛ, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6
Список литературы
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.
При поддержке: Министерства образования и науки Российской Федерации
Для цитирования:
Каргин Н.И., Султанов А.О., Бондаренко А.В., Редько С.В., Ионов А.С., Бондаренко В.П. ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА МЕЗОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2013;(4):4-9. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-4-4-9
For citation:
Kargin N.I., Sultanov A.O., Bondarenko A.V., Bondarenko V.P., Redko S.V., Ionov A.S. FORMATION AND STRUCTURE OF MESOPOROUS SILICON. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2013;(4):4-9. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-4-4-9
Просмотров: 624
Послать статью по эл. почте 