Nghiên Cứu Hệ Thống Về Tính Chất Cấu Trúc và Phát Quang Của Silicon Xốp P-Type

Springer Science and Business Media LLC - Tập 378 - Trang 893-898 - 2011
H. Yoon1, M. S. Goorsky1
1Department of Materials Science and Engineering, University of California, Los Angeles, Los Angeles, USA

Tóm tắt

Các tính chất cấu trúc và phát quang của các mẫu silicon xốp p-type (p∼0.1-0.2 Ω•cm) với mặt phẳng (001) được chế tạo bằng phương pháp điện hóa dưới nhiều điều kiện khác nhau đã được nghiên cứu bằng phương pháp tán xạ tia X kép và ba trục có độ phân giải cao cùng với quang phổ phát quang. Chúng tôi đã chỉ ra độ nhạy của cấu trúc silicon xốp đối với mật độ dòng điện trong khoảng từ 10-50 mA/cm2, nồng độ axit HF trong khoảng từ 15% đến 30% và sự phát triển của cấu trúc theo thời gian. Chúng tôi phát hiện sự phụ thuộc có hệ thống của lượng ứng suất trong lớp silicon xốp (PSL) vào mật độ dòng điện. Ảnh hưởng của nồng độ HF là vậy rằng ở 25% và 30% HF, các PSL được hình thành là tinh thể và có ứng suất, nhưng ở nồng độ HF thấp hơn (15%), các lớp có ứng suất không được hình thành. Ứng suất vuông góc trong lớp tăng tuyến tính với thời gian lưu trữ, nhưng hằng số mạng trong mặt phẳng của silicon xốp vẫn tương ứng với lớp nền. Thêm vào đó, chúng tôi đã sử dụng bản đồ không gian đối xứng tia X để quan sát rằng, với thời gian lưu trữ, có sự gia tăng tán xạ mờ từ PSL do tăng phạm vi nghiêng trong lớp. Sự phát xạ quang phát quang ở nhiệt độ phòng được quan sát trên tất cả các mẫu 15% và 25% HF, nhưng không phải tất cả các mẫu 30% HF. Năng lượng phát quang cực đại cao hơn đạt được với nồng độ HF thấp hơn. Cuối cùng, chúng tôi lưu ý về mối quan hệ giữa ứng suất trong PSL và các tính chất phát quang.

Từ khóa

#silicon xốp #p-type #tính chất phát quang #ứng suất #nồng độ HF

Tài liệu tham khảo

L.T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990). V. Lehmann and U. Gösele, Appl. Phys. Lett. 58, 856 (1991). Y.H. Xie, W.L. Wilson, F.M. Ross, J.A. Mucha, E.A. Fitzgerald, J.M. Macaulay, and T.D. Harris, J. Appl. Phys. 71, 2403 (1992). R. Herino, G. Bomchil, K. Barla, C. Bertrand, and J.L. Ginoux, J. Electrochem. Soc. 134, 1994 (1987). M.I.J. Beale, J.D. Benjamin, M.J. Uren, N.G. Chew, and A.G. Cullis, J. Crystal Growth 73, 622 (1985). I.M. Young, M.I.J. Beale, and J.D. Benjamin, Appl. Phys. Lett. 46, 1133–35 (1985) K. Takemoto, H. Sugiyama, and O. Nittono, Extended Abstracts of the 1991 International Conference on Solid State Devices and Materials, Yokohama, 1991, pp.252–54. H. Sugiyama and O. Nittono, ISIJ Int. 29, 223–28 (1989) W. Kern and D.A. Poutinen, RCA Rev. 31, 187 (1970). D. Bellet, G. Dolino, M. Ligeon, P. Blanc, and M. Krisch, J. Appl. Phys. 71, 145–49 (1992). K. Barla, R. Herino, G. Bomchil, J.C. Pfister, and A. Freund, J. Crystal Growth 68, 727 (1984). D.L. Naylor, S.B. Lee, J.C. Pincenti, and B.E. Bouma in Light Emission from Silicon, edited by S.S. Iyer, R.T. Collins, and L.T. Canham (Mater. Res. Soc. Proc. 60, Pittsburgh, PA, 1992) pp. 111–116.