Морфологические особенности зарождения пор в процессе формирования макропористого кремния

Морфологические особенности зарождения пор в процессе формирования макропористого кремния

Автор: Гаврилин, Евгений Юрьевич

Шифр специальности: 05.27.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Черноголовка

Количество страниц: 180 с. ил.

Артикул: 2948322

Автор: Гаврилин, Евгений Юрьевич

Стоимость: 250 руб.

Морфологические особенности зарождения пор в процессе формирования макропористого кремния  Морфологические особенности зарождения пор в процессе формирования макропористого кремния 

Введение
Глава 1. Способы получения, механизмы формирования и области применения макропористого кремния
1.1 Способы получения пористого кремния и классификация пор
1.2 Механизмы электрохимического травления кремния.
1.3 Формирование макропористых пленок на кремнии п и ртипа проводимости.
1.4 Выбор электролита при глубоком анодном травлении кремния ртипа проводимости
1.5 Структура, состав и свойства пористого кремния
1.6 Области применения пористого кремния
1.7 Способы получения и проблемы формирования упорядоченных структур на основе макропористого кремния
1.8 Выводы и постановка задачи
Глава 2. Оборудование, методика приготовления и исследования
образцов
2.1. Отмывка пластин и сушка
2.2. Микроструктурирование кремния при помощи анизотропного щелочного травления
2.3. Создание центров нуклеации на поверхности кремния при помощи сфокусированного ионного пучка.
2.4. Создание контакта на обратной стороне пластины кремния
2.5. Оборудование для анодного травления кремния
2.6. Оборудование для исследования образцов.
2.7. Методика приготовления плоских и косых шлифов пористых структур.
2.8. Особенности сушки мезопористых пленок кремния
2.9. Методика изучения первой стадии анодного травления кремния. Глава 3. Исследование особенностей формирования нуклеационных
центров в процессе анодного травления кремния
Введение.
3.1. Анодизация в растворах с формированием кратера травления на начальной стадии глубокого анодного травления.
3.2. Анодное травление кремния в различных растворах на основе плавиковой кислоты
3.3. Применение микро Рамановской спектроскопии для изучения механических напряжений, возникающих на границе пористый слойкрсмний.
Выводы по главе
Глава 4. Структура и перераспределение макропор при анодном травлении изотропной и одноосно напряженной поверхности кремния. 0 Введение.
4.1. Топологическая структура макропор при анодном травлении изотропной поверхности кремния.1 1
4.2. Переход к квазиодномерному щелевому порядку распределения макропор при анодном травлении поверхности кремния, находящейся под воздействием механических напряжений.
Выводы по главе
Глава 5. Использование сфокусированного ионного пучка для управления процессом зарождения макропор на первой стадии глубокого
анодного травления кремния.
Введение.
5.1. Стимулированное ионной обработкой глубокое анодное травление
кремния.
Выводы по главе
Приложение.
П.1. Моделирование процесса травления поверхности кремния на
первой стадии глубокого анодного травления кремния
П2. Влияние параметров процесса глубокого анодного травления на характеристики получаемых упорядоченных макропористых структур. 3 ПЗ. Исследование методов формирования топологического рельефа пористой структуры при глубоком анодном травлении кремния с помощью
фоторезиста.
Заключение
Список литературы


В четвертой главе обсуждаются вопросы топологической структуры макропор при анодном травлении изотропной и упруго напряженной поверхности кремния. В пятой главе исследована возможность получения упорядоченных периодических макропористых структур с использованием остросфокусированного ионного зонда для формирования нуклеационных центров на первой стадии процесса анодного травления кремния. В приложении приведено имитационное моделирование процесса травления полированной пластины на первой стадии анодного травления кремния. Обсуждается влияние параметров процесса глубокого анодного травления на характеристики получаемых упорядоченных макропористых структур, а также возможность локального формирования пористой структуры с помощью фоторезиста Би8. В заключении приведены основные результаты и выводы по работе. ГЛАВА 1. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАКРОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ. Способы получения пористого кремния и классификация пор. Формирование пористого кремния на монокристаллической подложке возможно различными методами, при этом, морфология, толщина и свойства пористых слоев зависят от способа получения и, следовательно, определяют возможную область применения полученных пористых структур. Наиболее часто встречающимся способом получения пористого кремния является электрохимическое травление кремния в растворах на основе плавиковой кислоты в электролитической ячейке. Избирательное вытравление пор при электрохимическом способе получения пористого кремния происходит в результате приложения внешнего положительного потенциала к образцу. Таким образом, кремний в этом случае выполняет роль растворимого анода, а в качестве катода используется материал, стойкий к воздействию электролита. Размеры и конфигурация пор определяются типом проводимости и уровнем легирования исходного материала, ориентацией подложки, концентрацией и составом электролита, а также параметрами анодной обработки. Изменение плотности анодного тока или напряжения для получения пористого кремния с различными свойствами возможно только лишь в определенных пределах. Если плотность анодного тока превышает определенное значение величина которого зависит от нескольких факторов, то происходит переход от режима порообразования к режиму элсктрополировки . В случае электрополировки происходит гомогенное растворение поверхности образца и утонение пластины. Вторым способом получения пористого кремния является химическое травление кремния без приложения электрического потенциала. В 8Епроцессе обычно получают пористые пленки с диаметром поры лежащем в нанометровом диапазоне, толщина которых не превышает 1 микрона 5. Формирование пористого кремния при химическом травлении осуществляется в тех же растворах кислот, которые используются для химической полировки кремниевых пластин. При этом, изменение концентраций кислот в растворе может привести как к химической полировке кремния, так и к образованию БЕпленок . Все растворы для получения 8Епленок содержат в своей основе плавиковую кислоту и окислитель, поскольку процесс избирательного травления, так же, как и химическая полировка кремния, включают в себя несколько стадий. Первая стадия это образование оксида на поверхности кремния, вторая его растворение. Вторая стадия химического травления возможна только при наличии в растворе плавиковой кислоты, без нее происходиттолько лишь окисление поверхности, а формирования пористого слоя не происходит. Основное отличие метода формирования пористого кремния химическим путем ЭЕпроцесс и метода электрохимического травления кремния состоит в том, что вместо приложения внешнего напряжения к пластине кремния в раствор плавиковой кислоты добавляются окислители, переводящий кремний в окисленное состояние. Наиболее распространенными окислителями являются НЫОз, Н2О2 и СГ2О3 . Исследования пористого кремния, формирующегося как электрохимическим, так и химическим способами, показали сходство многих свойств, а иногда и структуры пористого кремния 5, так как его образование всегда является результатом селективного вытравливания пор в кремнии 8.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.205, запросов: 229