Сичікова Я.О.

Бердянський державний педагогічний університет

Отримання пор на початковому етапі росту

Отримання пор на початковому етапі росту може бути реалізовано за двома основними напрямками:

• надання певних місць зародження пор, тобто літографії "посівне пороутворення";

• пороутворення, що відбувається своїм шляхом – "випадкове пороутворення".

Посівне зародження має практичну значущість тільки для отримання макропор, тому що мезопори або мікропори за визначенням вимагають дуже малих розмірів структури. Найпростішим способом забезпечення цього процесу є використання стандартної літографії для передачі бажаного шаблону на фоторезист. Шаблон може бути переданий в якості "маски".

Після закінчення росту макропор і якщо стабільні умови зростання пор переважають, то маска вже більше не потрібна. Таким чином, не має значення, якщо маска розчиниться протягом тривалого процесу травлення.

Накладення шаблону може бути реалізовано й іншими методами [1, 2]:

• електронно-променева літографія: дорогий і повільний спосіб, але все ще стандартний і необхідний для невеликих розмірів;

• імпрінтінг з відповідного шаблону;

• лазерна інтерферометрія: стоячі хвилі, які виходять від впливу кількох лазерів, можуть виробляти періодичні структури в фоторезист. Метод трохи обмежений, але відносно легко повторюваний;

• накладення маски з шаблону.

Є кілька аспектів, які необхідно враховувати для процесу посівного пороутворення [3, 4]:

пори можуть зароджуються у наданих вузлах, але не на всіх. Вони можуть також зароджуватися поза вузлів, в інших місцях – зокрема, якщо маска не надто стабільна і однорідна;

• навіть якщо пороутворення відбулося належним чином, отриманні пори можуть переміщатися при подальшому травленні, а не рости стабільно, тобто цільова структура порушиться з глибиною. Це неминучий процес, якщо зовнішній масштаб довжини, накладеної на порувату структуру занадто відрізняється від масштабу внутрішнього процесу;

• проте пори можуть зароджуватися й рости стабільно, однак форма їх буде далекою від ідеальної.

Випадкове зародження пор відбувається на неструктурованій, але тим не менш, рівномірній та чистій поверхні. Поняття «чиста поверхня» відносне. Також є очевидним, що «брудні» неоднорідні поверхні (наприклад, поліровані поверхні з локально пошкодженими областями) будуть якимось чином впливати на процеси пороутворення. Випадковий ріст пор може бути досить різним на відполірованій або "грубій" поверхні. Характерною властивістю більшості напівпровідників є те, що стабільна структура пор формується в результаті випадкового пороутворення [5, 6]. Іншими словами, середній діаметр пор і відстані між ними мають власні значення з відносно невеликим стандартним відхиленням.

Як було зазначено раніше, найефективніший та простіший метод одержання поруватого фосфіду індію – просте електрохімічне травлення. Процес проводять у тефлоновій або фторопластовій комірці, що наповнена розчином електроліту. Тефлон використовують завдяки властивості хімічної стійкості до плавикової кислоти. У якості катоду використовують, як правило, платину. Пластину напівпровідника (анод) поміщують паралельно катоду для рівномірності проходження струму [7].

ЛІТЕРАТУРА

1. ДеспотулиА.Л. Наноионика: новые материалы и суперконденсаторы / А.Л. Деспотули, А.В. Андреева // Российские нанотехнологии. – 2010. – Т. 5, № 7 – 8. – С. 89 – 99.

2. Борисенко В.Е. Наноэлектроника: учебное пособие / В.Е. Борисенко. – Мн.: БГУИР, 2003. – 76 с.

3. Можаев А.В. Динамическая модель процессов формирования трехмерных кластеров в кремнии: дисс. … кандидата физ.-мат. наук : 01.04.10 / Можаев Алексей Владиславович. – Ярославль, 2010. – 140 с.

4. Головань Л.А. Влияние структурных характеристик пористых полупроводников и диэлектриков на их оптические свойства: дисс. … доктора физ.-мат. наук : 01.04.21. – М., 2008. – 251 с.

5. Rendu P. L. Poly(p-phenylenevinylene)/porous GaP composite materials / P. L.  Rendu, T. P. Nguyen, M. Lakehal, J. Ip, I. M. Tiginyanu, A. Sarua, G. Irmer // Opt. Mater.– 2001. – V.17(1-2). – P. 175 – 178.

6. Golovan’ L. A. Form birefringence in porous semiconductors and dielectrics: A Review / L. A. Golovan’, P. K. Kashkarov, V. Yu. Timoshenko // Crystallography reports. – 2007. – V.52(4). – P. 672 – 685.

7. Gaburrо Z. Porous Silicon /Z. Gaburro, N. Daldosso, L. Pavesi // J. Liedl, P.: Elsevier. – 2005. – Р. 391– 401.