多孔硅的化学浸蚀制备与表征.pdfVIP

维普资讯 《半导体光 电}2007年 1O月第 28卷第 5期 黎学明 等： 多孔硅的化学浸蚀制备与表征 多孑L硅的化学浸蚀制备与表征 黎学明 ，刘 强 ，郁卫飞 ，黄亨建 (1．重庆大学 化学化3-_学院，重庆 400030；2．中国工程物理研究院化工材料研究所 ，四川 绵阳 621900) 摘 要 ： 以不 同电阻率的P型单晶硅片为研究对象，通过正交实验对化学浸蚀法制备多孔硅 的工艺条件进行优化 ，采用多种仪器对制备的多孔硅 比表面积 、膜厚、表面形貌、化学组成及光致发 光进行表征 。结果表 明，P型单晶硅片经化学浸蚀后能够形成多孔硅，其膜厚达到 3 m；延长浸蚀 时间，多孔硅比表面积和膜厚呈先增大后减小的趋势，但化学浸蚀时间太长将导致局部 区域的多孔 硅层坍塌；室温条件下，多孔硅可光致发光 ，由于孔洞尺寸分布范围较窄，多孔硅发光半峰宽较窄。 关键词 ： 多孔硅 ；化学浸蚀 ；纳米结构材料 ；光致发光 中图分类号 ：TN304．12 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—5868(2007)05—0663—04 FabricationandCharacterization ofPorousSiliconUsingChemicalEtchingM ethod LIXue—ming ，LIU Qiang ，YU Wei—fei，HUANG Heng—jian (1．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，CHN； 2．InstituteofChemicalMaterials，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，CHN) Abstract： Poroussilicon wasformed by chemicaletching ofp-typed siliconwaferswith differentresistivities，thefabrication processwasoptimizedby orthogonalexperimentand the effectof timeon the propertiesofporous silicon was also studied． By weighing method， acceleratedsurfaceareasystem ，FT—IR，AFM ，andfluorescencespectroscopy，thephysicaland chemica1propertiesoftheporoussiliconwafer，suchasfilm thickness，surface—to—volumeratio， surface chemical composition， surface morphology and photoluminescence spectrum ， were characterized．Theresults show thatporous silicon isformed by chemicaletching ofp-typed siliconwafers，thefilm depth isabout3 m；increasing chemicaletchingtime，poroussilicon’S specificsurfaceareaandfilm depthincreaseattheearlierstage，anddecreaseatthelatterstage； poroussilicon canemitavisibleluminescenceatroom temperature，itspeakwidthathalf-height isnarrow inphotoluminescencebecauseofsmalldistributionrangeofporesiz