"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Образование макропор в n-Si при анодировании в органическом электролите
Переводная версия: 10.1134/S1063782618030053
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
  1. V. Lehmann, H. Foll. J. Electrochem. Soc., 137, 653 (1990)
  2. V. Lehmann. Electrochemistry of Silicon (Weinheim, Wiley-VCH, 2002) p. 183
  3. 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
  4. 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)
  5. M. Christophersen, J. Carstensen, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 182, 103 (2000)
  6. Н.Е. Преображенский, Е.В. Астрова, С.И. Павлов, В.Б. Воронков, А.М. Румянцев, В.В. Жданов. ФТП, 51 (1), 79 (2017)
  7. N. Gabouze, F. Ozanahm. In: Handbook of Porous Silicon, ed. by L. Canham (Switzerland, Springer Intern. Pub., 2014) p. 103
  8. X.G. Zhang. J. Electrochem. Soc., 151 (1), C69 (2004)
  9. K.W. Kolasinski. Sur. Sci., 603, 1904 (2009)
  10. В.П. Улин, Н.В. Улин, Ф.Ю. Солдатенков. ФТП, 51 (4), 481 (2017)
  11. M. Christophersen, J. Carstensen, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 182, 601 (2000)
  12. H. Foll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Haase. Mater. Sci. Eng. R, 39, 93 (2002)
  13. H. Foll, M. Leisner, A. Cojocaru, J. Carstensen. Materials, 3, 3006 (2010)
  14. V. Lehmann, R. Stengl, A. Luigart. Mater. Sci. Eng. B, 69/70, 11 (2000)
  15. E.V. Astrova, G.V. Fedulova. J. Micromech. Microeng., 19, 095009 (2009)
  16. C. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984) кн. 1, с. 85
  17. S. Frey, M. Kemell, J. Carstensen, S. Langa, H. Foll. Phys. Status Solidi A, 202, 1369 (2005)
  18. 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)
  19. 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.