激光照射下制备的多孔硅的结构、形貌与电学性质
材料科学
2016-12-16 v1 等离子体物理
摘要
本工作中，通过光电化学 (PEC) 蚀刻工艺在激光照射下制备了多孔硅 (PSi) 层，所用为两种电阻率 (3.5 ohm.cm 和 0.02 ohm.cm) 的 n 型硅片，在 24.5% 浓度的氢氟酸 (HF) 中于不同蚀刻时间 (5 至 25 min) 进行。辐照采用功率为 2W、波长为 810 nm 的激光束实现。我们利用 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和重量法技术研究了 PSi 层的形貌和结构性质。X 射线衍射数据显示，PSi 层的结构方面保持结晶性，并且随着蚀刻时间从 5 到 25 min 以及硅衬底电阻率从 0.02 到 3.5 ohm.cm 的增加，PSi 层的 X 射线衍射角 (thetaB) 减小 (29 到 26 度)，PSi 结构的晶格参数值增大。纳米晶尺寸随着蚀刻时间和硅衬底电阻率的增加而从 (20.72 到 5.13 nm) 减小。SEM 图像显示，随着蚀刻时间和硅衬底电阻率的增加，孔宽度和 PSi 层厚度分别从 (0.5 到 6.25 micrometer) 和 (6.7 到 47 micrometer) 增加，而孔间壁厚度值随着蚀刻时间和硅衬底电阻率的增加从 (1.25 到 0.03 micrometer) 变化。孔的形状随着蚀刻条件的变化从圆柱形到矩形再到星状变化。此外，测得的 PSi 层比表面积随着蚀刻时间和硅衬底电阻率的增加从 (7.43 到 235.35 m2/cm3) 增加。
引用
@article{arxiv.1612.04865,
title = {Structural, Morphological and Electrical Properties of Porous Silicon Prepared Under Laser Illumination},
author = {Oday A. Al-Owaedi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.04865},
year = {2016}
}
备注
University of Technology, 2007