Сычикова Я.А.
Бердянский государственый педагогический университет
Получение нанопорошка n-InP
Электрохимические
методы обработки полупроводников и, в частности, фосфида индия по-прежнему
рассматриваются как весьма пер¬спективные. Это связано в первую очередь с тем,
что указанные методы позволяют добиться равномерной по всей пло-щади обработки
поверхности полупроводниковой пластины и од¬новременно, при необходимости,
проводить локальный процесс со строго контролируемой скоростью.
Настоящая
работа посвящена исследованию влияния состава
электролита на формирование por-InP, что является актуальным с точки
зрения управления диаметром пор, степенью
пористости и толщиной пористого слоя.
Анализ
морфологии испытуемых образцов, полученный при помощи сканирующей электронной
микроскопии (SЕМ), показал, что во всех случаях наблюдалось активное
порообразование. В условиях, когда порообразование оказывается доминирующим
электрохимическим процессом, протекающем при заданной величине поляризующего
напряжения на монокристаллическом полупроводниковом аноде, стационарная
конфигурация поверхности пористого слоя формируется к моменту достижения
максимальной плотности тока.
При определенном, критическом значении
плотности тока (~ 170 мА/см2) пористый слой отделяется от подложки.
При этом поверхность пластины фосфида индия имеет
неравномерную структуру с множественными буграми и ямами (рис.1).
Рис.1. Поверхность пористого n-InP (111) после
отделения верхнего пористого слоя
Следует отметить, что отделение пористого
слоя от пластины фосфида индия является одной из важных технологических задач,
стоящих перед исследователями. Данная операция необходима для получения
нанопорошка, который имеет дальнейшие перспективы использования в оптике,
электронике и других областях техники. Подобные структуры можно получать в
результате травления фосфида индия при плотностях тока j ~ 80 мА/см2 в течение 10-20мин, после чего
применяется режим резкого повышения плотности тока до значений порядка 170
мА/см2. В этом случае качественный нанопористый слой «срезается» с
поверхности кристалла.
Таким образом, ток анодизации существенно влияет на
течение электролитического процесса в целом, однако можно сделать вывод, что
наибольшее влияние плотность тока оказывает на толщину пористого слоя.
Литература
1. Spiecker
E. Morphology, interface polarity and branching of electrochemically etched
pores in InP / E.Spiecker, M.Rudel // Phys. Stat. Sol. (a). – 2005. – № 202
(15). – Р. 2950 – 2962.
2. Suchikova
Y.A. Morphology of porous n-InP (100) obtained by electrochemical etching in
HCl solution / Y.A. Suchikova, V.V. Kidalov, G.A. Sukach // Functional
Materials. – 2010. – Vol.17, №1. – P. 1 – 4.
3. Сычикова
Я.А. Влияние типа аниона электролита на морфологию пористого InP, полученного
методом электролитического травления / Я.А. Сычикова, В.В.Кидалов, Г.А. Сукач
// Журнал нано- і електронної фізики – 2009. – Т. 1, № 4. – С. 69 – 77.
4. Сычикова Я.А. Влияние дислокаций на
процесс порообразования в монокристаллах n-InP (111) / Я.А. Сычикова, В.В.
Кидалов, Г.А. Сукач // Физика и техника полупроводников. – 2011. – Т. 45, № 1.
– С. 123 – 126.
5. Сычикова Я.А. Селективное травление
кристаллов с нанесенными на них царапинами / Я.А. Сычикова, В.В. Кидалов, Г.А.
Сукач // Сенсорная электроника и микросистемные технологии. – 2011. – Т. 2 (8),
№ 1. – С. 85 – 93.
6. Сичікова Я.О. Методика отримання та
дослідження морфології поруватих шарів p-InP та p-GaAs / Я.О. Сичікова, В.В.
Кідалов, Г.О. Сукач, О.І. Кірілаш // Електроніка та зв'язок. – 2010. – Т.
4, № 57. – С. 34 – 36.
7. Сичікова Я.О. Вплив дислокацій на
пороутворення в монокристалах n-InP та n-GaP, оброблених в травниках на основі
HF / Я.О. Сичікова, В.В. Кідалов, Г.О. Сукач // Фізика і хімія твердого тіла. –
2010. – № 2. – С. 314 – 322.
8. Сычикова Я.А. Зависимость конфигурации
пористого слоя фосфида индия от концентрации носителей заряда / Я.А. Сычикова,
В.В. Кидалов, Г.А. Сукач // Журнал нано- и электронной физики. –2010. – Т. 2, №
4. – С. 75 – 81.
9. Сычикова Я.А. Влияние типа аниона
электролита на морфологию пористого InP, полученного методом электролитического
травления / Я.А. Сычикова, В.В. Кидалов, Г.А. Сукач // Журнал нано- і
електронної фізики. – 2009. – Т. 1, № 4. – С. 69 – 77.
10. Сичікова Я.О. Низькорозмірні структури
на поверхні фосфіду індію / Я.О. Сичікова // Фізична інженерія поверхні. –
2012. – Т. 10, № 2. – С. 183 – 191.
11. Сычикова Я.А. О перспективности
использования пористого фосфида индия в качестве подложек для пленок нитрида индия
/ Я.А. Сычикова // Физическая инженерия поверхности. – 2010. – Т.8. – №3. – С.
259 – 264.
12. Пат. 49947 Україна, МПК(2006): G01N
27/00. Спосіб отримання поруватої поверхні фосфіду індію р-типу методом
фотоелектрохімічного травлення / Сичікова Я.О., Кідалов В.В., Сукач Г.О.;
заявник та патентовласник Сичікова Я.О. – № u201003113; заявл. 18.03.2010;
опубл. 11.05.2010, Бюл. № 9/2010.
13. Пат. 93456 Україна, МПК(2006): G01N 27/00. Пат. 50341 Україна, МПК(2006): G01N 27/00. Спосіб
дослідження композиційної неоднорідності структури кристалів фосфіду індію /
Сичікова Я.О., Кідалов В.В., Сукач Г.О. – заявник та патентовласник Сичікова
Я.О. – № a200911327; заявл. 06.11.2009; опубл. 10.02.2011, Бюл. №
3/2011. – 5 с.
14. Пат. 57476 Україна, МПК (2011.01): H01L 21. Спосіб визначення
кристалографічної орієнтації поверхні фосфіду індію / Сичікова Я.О., Кідалов
В.В., Сукач Г.О; заявник та патентовласник Сичікова Я.О. – № u201011543; заявл.
28.09.2010; опубл. 12.09.2011, Бюл. № 17/2011. – 5 с.