Wytwarzanie atomowo płaskiej tarasowej powierzchni krzemu

• Autorzy: Jakubowicz J.

Warianty tytułu

EN

Preparatiom of atomic terraces on silicon surface

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wytworzenie powierzchni krzemu o wysokiej jakości ma kluczowe znaczenie w jego dalszej obróbce i zastosowaniu. Trawienie chemiczne, w którym ostatni etap obejmuje usuwanie tlenków w stężonym NH4F wytwarza powierzchnię krzemu stabilizowaną atomami wodoru. Powierzchnia krzemu o orientacji (111) zbudowana jest z tarasów atomowych o wysokości 0,3 nm i szerokości 2 - 150 nm, zależnej od doskonałości krystalograficznej. Chropowatość powierzchni wzrasta ze zmniejszaniem szerokości tarasów atomowych. Istotny wpływ na doskonałość powierzchni ma technika wytwarzania monokryształów. Krzem wytwarzany metodą topienia strefowego charakteryzuje się powierzchnią doskonalszą, bardziej płaską i bez defektów w porównaniu do wytworzonego metodą Czochralskiego. Decydującą rolę w wytrawianiu tarasów krzemu mają dwukoordynacyjne atomy narożne w załamaniach tarasów, które usuwane są w pierwszej kolejności, co prowadzi także do wygładzenia zygzakowatej struktury tarasów.

EN

Preparation of silicon surface is a very important for electrochemistry applications. The chemical etching with removing of oxide layer (Fig. 2) in concentrated NH4F, results in H-terminated surface (Figs. 3, 4). The Si surface with (111) orientation is composed of atomic terraces of 0.3 nm height and width of 2 - 150 nm, which depends on a perfection of the Si-single crystals. The surface roughness increases with decreasing of terraces width. The single crystals fabrication techniques (Fig. 1) are very important for surface perfection. The silicon prepared by float zoning has a better quality than Czochralski silicon (Tab. 1). A very important in terrace removing are a twofold coordinated silicon corner atoms, which are removed in the first case. Dissolution of terraces leads also to a smoothing of zig-zag shaped steps on Si (111) plane.

Słowa kluczowe

PL

krzem; monokryształy krzemu; metoda Czochralskiego; trawienie chemiczne; tarasowa powierzchnia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 6
• Strony: 800--803
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jakubowicz J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Encyclopedia of Materials Science and Engineering, vol. 6 ed. M. B. Bever, Pergaraon Oxford, 1986
• [2] Roche J. F., Ramonda M., Thibaudau F., Dumas P., Salvan F., Allongue P.: Structure of Si(111) surfaces etched in 40% NH4F: Influence of doping, Microsc. Microanal. Microstruct. 5 (1994) 291
• [3] Ramonda M., Dumas P., Salvan F.: On the roughness of ideally planar H-Si(lll) surfaces. An atomic force microscopy approach, Sutface Science Lett. 411 (1998) L839
• [4] Alongue P., Villeneuve C. H., Morin S., Boukherroub R., Wayner D. D. M.: The preparation of flat H-Si (111) surfaces in 40% NH4F revisited, Electrochimica Acta, 45 (2000) 4591
• [5] MacLaren D. A., Curson N. J., Atkinson P., Allison W.: An AFM study of the processing of hydrogen passiyated silicon (l 11) of a Iow miscut angle, Surface Science, 490 (2001) 285
• [6] Allongue P., Kieling V., Gerisher H.: Etching mechanism and atomic structure of H-Si(l 11) surfaces prepared in NH4F, Electrochimica Acta. 40 (1995) 1353
• [7] Jakubowicz J., Jungblut H., Lewerenz H. J.: Initial surface topography changes during divalent dissolution of silicon electrodes, Electrochimica Acta, 49 (2003) 137
• [8] Jakubowicz J.: Study of surface morphology of electrochemically etched n-Si (111) electrodes at different anodic potentials, Crystal Research and Technology, 38 (2003) 313