збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 3
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 3

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

М. С. Кукурудзяк
Дослідження морфології макропористого Si, одержаного металом стимульованим щавленням за допомогою Au.
605–616 (2023)

PACS numbers: 61.43.Gt, 61.46.-w, 68.37.Ps, 68.55.J-, 81.05.Rm, 81.16.Nd, 81.65.Cf

В статті досліджено морфологію пористого кремнію, одержаного методом металостимульованого щавлення за допомогою Au. Обрано селективний щалівник Сіртля зі складом HF — 100 cм3, CrO3 — 50 г, H2O — 120 cм3. Нанесення плівки Au проводилося термічним напорошенням у вакуумі. Товщина плівки склала 400–600 нм. Для контакту власне Si із щалівником попередньо проводили фотолітографію для щавлення вікон в Аu. Після процесу щавлення на поверхні пластин було побачено хаотичну макропористу структуру із неоднорідним розміщенням пор різних розмірів внаслідок високої товщини плівки та, відповідно, великої кількости металу-каталізатора. Нами вирішено не зменшувати товщину металевого шару, а наносити плівку Au по периферії активних областей і відмежовувати поверхню із золотом, нелеґованим кремнієм, за допомогою фотолітографії. Досліджено морфологію пористого n+-Si та p+-Si за однакової тривалости щавлення. На поверхні n+-Si сформовано макропористу пірамідоподібну структуру із глибиною пор до 1–1,1 мкм і розміром сторони трикутньої піраміди у 5–8 мкм . На поверхні p+-Si спостерігалася хаотична пориста структура із меншими порами, ніж на поверхні n+-Si. Морфологія поверхні була пікоподібна із глибиною пор до 15 нм і діяметром у 100–800 нм. За одночасного структурування на одній пластині n+-Si та p-Si спостерігалася неоднорідність розміру пор на межі поверхневого поділу n+–p. Також нами побачено, що за здійснення на плівку золота зі зворотньої сторони підкладинки до щавлення механічний вплив шляхом дряпання на лицевій стороні після щавлення утворюється проєкція зробленої подряпини, сформована порами значно меншого розміру, ніж пори за її межами. Виявлено, що місця виходу дислокацій на поверхню кремнію за селективного щавлення в розчині Сіртля за допомогою Au проявляються набагато яскравіше, ніж за щавлення без металу-каталізатора.

Ключові слова: пористий кремній, металостимульоване щавлення, селективний щалівник.


References
  1. A. M. Mouafki, F. Bouaicha, A. Hedibi, and A. Gueddim, Eng. Technol. Appl. Sci. Res., 12, No. 2: 8354 (2022); https://doi.org/10.48084/etasr.4803
  2. L. A. Osminkina, S. N. Agafilushkina, E. A. Kropotkina, N. Y. Saushkin, I. V. Bozhev, S. S. Abramchuk, and A. S. Gambaryan, Bioact. Mater, 7: 39 (2022); https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.06.001
  3. V. A. Pilipenko, V. A. Gorushko, A. N. Petlitsky, V. V. Ponaryadov, A. S. Turtsevich, and S. V. Shvedov, Tekhnologiya i Konstruirovanie v Ehlektronnoi Apparature, 2–3: 43 (2013) (in Russian).
  4. R. Vercauteren, G. Scheen, J. P. Raskin, and L. A. Francis, Sens. Actuators A, 318: 112486 (2021); https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112486
  5. F. Zulkifli, R. Radzali, A. F. Abd Rahim, A. Mahmood, N. S. Mohd Razali, and A. Abu Bakr, Microelectron. Int., 39, No. 3: 101 (2022); https://doi.org/10.1108/MI-01-2022-0009
  6. A. A. Leonardi, M. J. lo Faro, and A. Irrera, Nanomaterials, 11, No. 2: 383 (2021); https://doi.org/10.3390/nano11020383
  7. X. Li and P. W. Bohn, Appl. Phys. Lett., 77, No. 16: 2572 (2000); https://doi.org/10.1063/1.1319191
  8. A. M. S. Salem, F. A. Harraz, S. M. El-Sheikh, and S. Ismat Shah, Mater. Sci. Eng. B Solid-State Mater. Adv. Technol., 262: 114793 (2020); https://doi.org/10.1016/j.mseb.2020.114793
  9. C. Y. Chen, C. S. Wu, C. J. Chou, and T. J. Yen, Adv. Mater., 20: 3811 (2008); https://doi.org/10.1002/adma.200702788
  10. M. S. Kukurudziak, Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr., 25, No. 4: 385 (2022); https://doi.org/10.15407/spqeo25.04.385
  11. M. S. Kukurudziak and E. V. Maistruk, IEEE 3rd KhPIWeek., 518 (2022); https://doi.org/10.1109/ХПИНеделя57572.2022.9916420
  12. M. S. Kukurudziak and E. V. Maistruk, Proc. SPIE 12126. Fifteenth International Conference on Correlation Optics, 121261V, 20 December 2021 (2021); https://doi.org/10.1117/12.2616170
  13. L. І. Karbivska, V. L. Karbivskii, V. A. Artemyuk, Z. D. Kovalyuk, О. Ya. Kuznetsova, S. S. Smolyak, A. I. Sobolev, and V. V. Stonis, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 3 (2019); https://doi.org/10.15407/mfint.41.03.0297
  14. M. S., Kukurudziak, J. Nano- Electron. Phys., 14, No. 4: 04015(6сс) (2022); https://doi.org/10.21272/jnep.14(4).04015
  15. Z. Yue, H. Shen, and Y. Jiang, Appl. Phys. A, 114: 813 (2014); https://doi.org/10.1007/s00339-013-7670-y
  16. H. Ouyang, M. Christophersen, and P. M. Fauchet, phys. status solidi a, 202, No. 8: 1396 (2005); https://doi.org/10.1002/pssa.200461112
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача