Zmiany mikrostruktury w n-Si (111) podczas elektrochemicznego trawienia w warunkach braku iluminacji i w potencjale obwodu otwartego

• Autorzy: Jakubowicz J.

Warianty tytułu

EN

Microstructural changes of n-Si (111) during electrochemical etching without illumination and at open-circuit--potential

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono zachowanie się krzemu typu n w warunkach odbiegających od zwykle stosowanych w elektrochemicznym trawieniu w roztworze NH4F. W krzemie typu n z duża. ilością atomów domieszkowych (10^17 ÷ 10^19 cm^-3) w warunkach braku oświetlenia zaobserwowano rozszerzenie i przesunięcie zakresu powstawania porów do wyższych potencjałów. Efekt zmiany potencjału formowania porów jest tym większy, im mniejsza jest ilość atomów domieszkowych. Obniżenie ilości atomów domieszkowych o dwa rzędy wielkości z 2x 10^19 do 2x10^17cm ^-3 powoduje przesunięcie pierwszego piku prądowego i zakresu formowania porów o około 5 V. W krzemie z normalną ilością atomów domieszkowych 10^15 cm^-3 utrzymywanym w potencjale obwodu otwartego w czasie 2 min z oświetleniem powierzchni, na granicy pomiędzy tarasami powstały pory o regularnych kształtach. Obserwowano pory o głębokości do 13 nm i szerokości 2 ÷ 60 nm. Wyjściowa struktura tarasowa krzemu została zachowana, co świadczy o wysokiej stabilności tarasów.

EN

Electrochemical etching of n-Si in NH4F solutions was studied at unusually used conditions. In highly doped (10^l7-10^19) cm^-3 n-type silicon etched without illumination, the porous silicon formation was observed (Fig. 1, Fig, 2). The pore formation range was extended and moved toward higher potentials. With decreasing of a doping level from 2x 10^19 to 2 x 10^17 cm ^-3, porous silicon formation potential move towards higher potentials (5 V). In normally doped (10^15 cm ^-3) n-type silicon, kept for 2 min at open circuit potential under sample illumination conditions, the pores located at the border between terraces were observed too (Fig. 3). The pores had 13 nm depth and 2-60 nm width. The initial terraces of silicon surface were not changed, which confirm high stability of the terraces.

Słowa kluczowe

PL

krzem; obróbka elektrochemiczna; mikrostruktura; mikroskopia sił atomowych; trawienie elektrochemiczne; morfologia powierzchni

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 1
• Strony: 49--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Jakubowicz J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Encyclopedia of Materials Science and Engineering, tom. 6 (wyd. M. B. Bever) Pergamon Press
• [2] Hamilton B., Semicond. Sci. Technol., 10 (1995) 1187
• [3] Jakubowicz J., Crystal Research and Technology, 38 (2003) 313
• [4] Smith R. L., Collins S. D., J. Appl. Phys 71 (1992) Rl
• [5] Parkhutik V., Solid-State Electronics 43 (1999) 1121
• [6] Lehmann V., Stengl R., Luigart A., Materials Science and Engineering B69-70 (2000) 11
• [7] Lehmann V. Applied Surface Science 106 (1996) 402
• [8] Beale M. I. J., Benjamin J. D., Uren M. J., Chew N. G., Cullis A. G., J. Cryst. Growth 73 (1985) 622
• [9] Ronkel F., Schultze J. W., J. Porous Materials 7 (2000) 11
• [10] Jakubowicz J, Inżynieria materiałowa l (2003) 35
• [11] Jungblut H., Jakubowicz J., Schweizer S., Lewerenz H. J., J. Electroanalytical Chemistry 527 (2002) 41
• [12] Riley D. J., w Semiconductor Micromachining, Fundamental Electrochemistry and Physics, tom l (wyd. S. A. Campbell, H. J. Lewerenz), John Willey & Sons, 1998