HCl浓度对多孔硅微结构及Si-H键合的影响

安红章¹，吴开均¹，肖婷²，展长勇²，任丁^1,2

1. 保密通信重点实验室2. 辐射物理及技术教育部重点实验室四川大学原子核科学技术研究所

摘 要：采用电化学湿法刻蚀制备了P型多孔硅,通过改变HCl溶液浓度来调整刻蚀液中的氢离子浓度。制备出的多孔硅孔径相同,孔深随着氢离子浓度的提高呈线性增大直至恒定。基于电流突发模型阐述了结构参数的变化:孔径的形成开始于刻蚀的初始阶段,空穴主导了初始阶段的腐蚀,空穴的迁移与消耗过程就是孔径扩张和孔壁形成的过程,该过程与硅片本身的性能密切相关,与氢离子浓度无关,故孔径基本恒定;氢离子浓度的提高加快氢的置换反应直至平衡,从而使反应总速率提高直至恒定,因此孔深先线性增大然后保持恒定;Si-H含量在一定范围内与孔深的变化吻合呈现上升趋势,且键合形式以Si-H2为主。

关键词：无机非金属材料;HCl;多孔硅;微结构;Si-H;电流突发模型;