单槽法制备多孔硅及其发光性能研究
硅材料是信息产业与现代微电子技术和工业的基础，但硅同时也是一种间接带隙半导体材料，发光效率低且发光峰不在可见光区域，一般不能用于光电子领域。上世纪九十年代，关于多孔硅在可见光域的光致发光现象的报道为实现硅基发光和光电集成带来了希望，引起了广泛关注。目前，关于多孔硅的相关研究取得了长足发展，但仍存在较多重要问题尚未解决或存在争议。 本文在参阅相关领域文献的基础上，首先综述了目前多孔硅研究主要进展，对多孔硅的发展历程、制备方法、形成机理、发光机理及应用前景做了简要介绍。在此基础上，采用单槽电化学法实验装置制备出了在不同的反应条件下（包括刻蚀时间、刻蚀电流、刻蚀液浓度）的多孔硅样品。通过扫描电子显微镜图像和光致发光光谱对样品表征，以此来研究制备条件对多孔硅样品的影响。 实验发现在渐变电流条件下所制备的样品具有较高质量的多孔结构，并伴随一些特殊结构存在，如纳米硅线结构、火山口状结构、十字状结构等。通过SEM图可以发现，样品表面出现若干个直径较大的类似火山口型的刻蚀坑，坑底出现质量较好的网状多孔结构，这些网状多孔结构均匀的分布并具有较薄的孔壁和较高的孔隙率，质量较优。一些区域成片出现直径几十纳米的纳米硅线结构。在采用某型号单晶硅衬底实验时，样品表面出现大量的十字状结构，交叉中心位置呈现正方形孔洞。鉴于上述部分现象如纳米硅线结构、火山口结构（包括其底部出现的高孔隙率的网状结构）未见相关报道，本文对上述现象作了描述和分析。
多孔硅;单槽电化学腐蚀法;发光性能;反应条件
郑州大学
硕士
微电子学与固体电子学
李常青
2014
中文
TN304.12
56
2014-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）