Астрова Е.В.1, Преображенский Н.Е.1, Ли Г.В.1, Павлов С.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: east@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 26 июля 2017 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2018 г.
Проведено экспериментальное исследование фотоэлектрохимического травления электронного кремния, предназначенного для солнечных элементов, в диметилформамиде, содержащем 4% HF. Изучены морфология пор, пористость, эффективная валентность и скорость травления в зависимости от приложенного напряжения, интенсивности освещения обратной стороны образца и длительности процесса. Установлено, что закономерности анодирования n-Si в органическом электролите существенно отличаются от таковых в случае водных растворов. Это проявляется в том, что при напряжении выше порогового, в так называемом пробойном режиме, макропоры с вертикальными стенками начинают размножаться и интенсивно ветвиться за счет появления боковых пор. Появление вторичных пор сопровождается увеличением пористости, снижением скорости распространения пористого фронта в глубь подложки и быстрым переходом в режим электрополировки. В пробойном режиме при малых уровнях подсветки обнаружена фрактальная структура макропор, распространяющихся по определенным кристаллографическим направлениям: < 100> и, что ранее не наблюдалось, < 111>. Показано, что морфологией макропор можно управлять в процессе анодирования путем перехода из одного режима в другой при изменении внешних параметров: напряжения или подсветки. Показано, что использование органического электролита позволяет получать макропористые мембраны с высокой пористостью, значительно превышающей пористость макропористых мембран, сформированных в водных электролитах при тех же условиях. DOI: 10.21883/FTP.2018.03.45631.8695
- V. Lehmann, H. Foll. J. Electrochem. Soc., 137, 653 (1990)
- V. Lehmann. Electrochemistry of Silicon (Weinheim, Wiley-VCH, 2002) p. 183
- J.-N. Chazalviel, F. Ozanam. In: Ordered Porous Nanostructures and Applications, ed. by R.B. Wehrspohn (N. Y., Springer Science+Business Media, Inc., 2005) p. 15
- E.V. Astrova, T.N. Borovinskaya, A.V. Tkachenko, S. Balakrishnan, T.S. Perova, A. Rafferty, Y.K. Gun'ko. J. Micromech. Microeng., 14, 1022 (2004)
- M. Christophersen, J. Carstensen, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 182, 103 (2000)
- Н.Е. Преображенский, Е.В. Астрова, С.И. Павлов, В.Б. Воронков, А.М. Румянцев, В.В. Жданов. ФТП, 51 (1), 79 (2017)
- N. Gabouze, F. Ozanahm. In: Handbook of Porous Silicon, ed. by L. Canham (Switzerland, Springer Intern. Pub., 2014) p. 103
- X.G. Zhang. J. Electrochem. Soc., 151 (1), C69 (2004)
- K.W. Kolasinski. Sur. Sci., 603, 1904 (2009)
- В.П. Улин, Н.В. Улин, Ф.Ю. Солдатенков. ФТП, 51 (4), 481 (2017)
- M. Christophersen, J. Carstensen, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 182, 601 (2000)
- H. Foll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Haase. Mater. Sci. Eng. R, 39, 93 (2002)
- H. Foll, M. Leisner, A. Cojocaru, J. Carstensen. Materials, 3, 3006 (2010)
- V. Lehmann, R. Stengl, A. Luigart. Mater. Sci. Eng. B, 69/70, 11 (2000)
- E.V. Astrova, G.V. Fedulova. J. Micromech. Microeng., 19, 095009 (2009)
- C. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984) кн. 1, с. 85
- S. Frey, M. Kemell, J. Carstensen, S. Langa, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 202, 1369 (2005)
- Г.В. Ли, Е.В. Астрова, А.M. Румянцев, В.Б. Воронков, А.В. Парфеньева, В.А. Толмачев, Т.Л. Кулова, А.М. Скундин. Электрохимия, 51 (10), 1020 (2015)
- V. Lehmann. J. Electrochem. Soc., 140 (10), 283 (1993)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.