多孔硅阵列结构的形貌研究

采用电化学腐蚀方法分别在HF+异丙醇(IPA)和HF+IPA+十六烷基三甲基氯化铵(CATC)溶液中制备多孔硅结构阵列,分别讨论HF酸浓度、CTAC、刻蚀电流、刻蚀时间对多孔硅阵列的形貌的影响。结果表明:在质量分数40%HF,H2O,IPA的体积比为7∶4∶29时得到优化的多孔硅阵列;腐蚀电流密度越大,孔壁越薄;初始的腐蚀会向外扩展直到形成的孔径达近10μm,在窗口8μm、间距5μm的硅片上腐蚀的孔壁表面出现小孔。CTAC的加入会使孔壁上刻蚀出小孔,并随着CTAC的增加,小孔的孔径减小,数量增加。

电化学刻蚀多孔硅阵列的形貌研究

采用电化学刻蚀法在P型硅中制备多孔阵列结构。通过实验研究和理论分析，分别讨论硅片电阻率、电流密度、电解液组分对多孔硅形貌的影响。结果表明，在P型硅中电阻率决定了孔洞能否形成；改变电流密度，可以有效调控孔径大小；在电阻率30~50Ω＆#183;cm、电流密度20×10^–3A/cm^2的条件下，可以得到最优化多孔硅结构。通过模板引导法制备了高度有序的多孔硅阵列，孔径2.5μm，周期4μm。在电解液中添加十六烷基三甲基氯化铵（CTAC），反应生成的气泡更容易逸出，有利于改善多孔硅阵列形貌。研究成果为基于硅孔洞填充的像素化X射线闪烁转换屏的研制提供了必要的基础。

光电化学腐蚀条件对多孔硅阵列的影响

采用光电化学腐蚀的方法在腐蚀电压为1.3 V,腐蚀液配比为HF(40%):C2H5OH(99%):H2O=1:7:1(体积比)和卤素灯为光源的条件下获得了结构整齐、孔道均匀的多孔硅阵列。研究表明,随着电压的增大,孔壁侧蚀严重,孔壁有分叉现象;随着HF浓度的增加,制备的多孔硅阵列孔深增加,腐蚀速度增加;光源的不同会导致孔道内部均匀程度的不同。最后得出了最佳的刻蚀参数条件,得到了长径比大于50,孔道结构外壁均匀光滑的多孔硅阵列。

腐蚀液配方对刻蚀高阻硅多孔阵列结构形貌影响的研究

采用电化学刻蚀方法,在n型高阻单晶硅片上进行有序多孔阵列的制备。就腐蚀液配方的改变对制备的多孔阵列结构的形貌进行观察研究。研究表明,在其它相同的实验条件下,改变组元乙醇的比例,制备的多孔阵列结构形貌会有显著的差别。随着腐蚀液中组元乙醇含量的减小,制备的多孔阵列结构中的孔的表面及断面形貌逐渐显得光滑、平整。当改变腐蚀液配方中的HF浓度时,制备的多孔阵列结构中的孔的大小及深度也随之改变,对此的机制进行了探讨。

高阻硅掩膜选择性生长多孔硅阵列

介绍一种在低阻P型硅衬底上用氢离子注入技术形成局部高阻硅掩膜,用电化学腐蚀选择性生长多孔硅微阵列的工艺流程。结果证明,用高阻硅掩膜选择性生长多孔硅具有很好的掩蔽效果,生成的多孔硅阵列的有序性和完整性良好。

电化学阳极氧化条件对阵列多孔硅的影响

采用电化学阳极氧化法,将预光刻图案的p型硅片制备成阵列多孔硅。讨论电化学阳极氧化条件对阵列多孔硅形貌的影响。结果表明:随着HF浓度、电流密度、阳极氧化时间的增大,阵列多孔硅的孔深逐渐加大;当HF∶C2H5OH∶H2O(体积比)为1∶1∶1～1∶2∶5,电流密度为1.56mA/cm2,阳极氧化时间为3h时,制备出的阵列多孔硅具有比较规整的阵列孔,并且孔深能够达到50μm;表面活性剂对阵列孔的形成有很大影响,加入表面活性剂后形成的孔才具有一定的规整性以及深宽比。

硼离子选择注入制备多孔硅微阵列

根据 p型硅和 n型硅不同的制备多孔硅的工艺条件 ,利用硼离子选择注入 ,在 n型硅片上的局部微区域 ,形成易于腐蚀的 p型硅 ,用电化学腐蚀方法制备出图形化的多孔硅阵列 .省去了传统掩膜腐蚀工艺的掩膜材料的选取与制备以及后道工艺中掩膜材料的清除等工艺 ,克服了掩膜材料掩蔽效果较差以及存在横向钻蚀等缺点 .通过 AFM,SEM测试 。