电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数--周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响,并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向电流腐蚀,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀.可通过选取合适的周期、占空比,使二者对多孔硅的作用达到适中,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔.并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数,根据优化的实验参数,制备出了发光峰半峰宽为6nm的多孔硅微腔.     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔 ,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数——周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响 ,并用了以 HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释 ,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中 ,不但要考虑到 HF酸对硅的纵向电流腐蚀 ,也要考虑到 HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀 .可通过选取合适的周期、占空比 ,使二者对多孔硅的作用达到适中 ,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔 .并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数 ,根据优化的实验参数 ,制备出了发光峰半峰宽为 6 nm的多孔硅微腔     

多孔硅微腔微结构的AFM和SEM研究

多孔硅微腔是采用交替变化脉冲腐蚀电流密度的方法制成的多孔度周期性变化的多孔硅结构.用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对多孔硅微腔的侧向解理的截面进行了观测,得到了不同多孔层及其界面处的图像.微腔截面的扫描电镜图像清楚地显现出第Ⅱ型多孔硅微腔的"三明治”结构,即中心发光层被夹在两个Bragg反射镜之间.这些结果表明结合分子束外延技术和电化学腐蚀方法可以很容易得到多孔硅微腔.     

调控多孔硅光致发光波长的研究

用超声声空化与脉冲电化学腐蚀相结合的物理化学综合法在不同的温度下制备多孔硅样品.所测得的样品的光致发光谱曲线表明,将腐蚀槽置于超声器中用脉冲电化学腐蚀方法制备的多孔硅样品,由于声空化所引发的特殊的物理、化学环境对其光致发光峰的波长有明显的影响.实验还表明,制备过程中的温度控制对样品的光致发光峰波长也有不可忽视的影响.     

多孔硅秃腔微结构的AFM和SEM研究

多孔硅微腔是采用交替变化脉冲腐蚀电流密度的方法制成的多孔度周期性变化的多孔硅结构。用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对多孔硅微腔的侧向解理的截面进行了观测，得到了不同多孔层及其界面处的图像。微腔截面的扫描电镜图像清楚地显示出第Ⅱ型多孔硅微腔的“三明治”结构，即中心发光层被夹在两个Bragg反射镜之间，这些结果表明结合分子束外延技术和电化学腐蚀方法可以很容易得到多孔硅微腔。     

多层多孔硅的SPM研究

多层我孔硅是采用交替变化脉冲腐蚀电流密度的方法制成的多孔度周期性变化的多孔硅结构,我们用ＡＦＭ对多层多孔硅结构的侧向解理的截面进行观测,得到了不同多孔度层及其界面处的图像。发现不同周期中相同条件下腐蚀得到的多孔硅层,其层厚随周期的不同而不同,从而限制了多孔硅发光峰半宽的缩小,对多层我孔硅的电化学同理作了初步的探讨。     

多孔硅层湿法腐蚀现象的研究

阳极氧化法制备的多孔硅层分别经 1% HF、 1% NH3 / H2 O2 和 0 .0 5 % Na OH三种溶液在室温下进行湿法腐蚀 ,并用傅里叶变换红外光谱 (FTIR)和扫描电子显微镜 (SEM)对其变化进行了研究。腐蚀后多孔硅的表面形貌出现明显的刻蚀现象。红外吸收光谱表明 ,在用 1% NH3 / H2 O2 溶液腐蚀时 ,多孔硅层中 Si- O键和 Si- H键的强度增加 ,H- O键的强度下降 ;用 1% HF溶液和 0 .0 5 % Na OH溶液的腐蚀结果正好相反。 0 .0 5 %Na OH溶液对多孔硅层的腐蚀现象类似于强碱性溶液对单晶硅腐蚀表现出的各向异性 ,对多孔硅层厚度的腐蚀速度比 1% HF溶液的高     

多孔硅薄膜的纵向均匀性及其光学特性研究

多孔硅样品使用脉冲电化学腐蚀法经过不同的腐蚀时间制备完成,使用反射光谱、光致发光光谱和SEM对多孔硅薄膜的纵向均匀性以及其光学特性进行了研究,还详细研究了随腐蚀深度变化的折射率和光学厚度(n*d)等光学参数。实验表明：随着腐蚀深度的增加,多孔硅薄膜的平均折射率n降低,即多孔度变大;多孔硅薄膜的光学厚度的形成速度减小;同时,反射光谱表现更弱的干涉性,表明薄膜的均匀性和界面的平整性变差;另外,光致发光谱的强度微弱变强。     

通过脉冲腐蚀形成的多孔硅薄膜的径向微结构和光学特性研究

使用反射光谱、光致发光光谱和SEM研究了通过脉冲腐蚀形成的多孔硅薄膜的径向折射率、光学和物理厚度。详细分析了沿径向方向多孔硅薄膜的径向折射率(n)和光学厚度(nd)与腐蚀中心之间的关系。实验结果表明：随着远离腐蚀中心,SEM图像表明：多孔硅样品的物理厚度缓慢变小,在腐蚀边缘,在径向58μm距离里,薄膜的物理厚度从2.48μm减少到1.72μm;此外,径向折射率n增加,即多孔度变小,同时,反射光谱强度显示出干涉振荡减弱,这意味着多孔硅薄膜的均匀性和界面的平整度变坏。光致发光谱的包络线显示蓝移的趋势,显示纳米微粒的尺寸减少。多孔硅微腔被制备用来研究多孔硅膜的径向光学特性,结果证实：在腐蚀中心,多孔硅膜的均匀性比边缘好。     

多孔硅膜的半峰值宽度小于10nm的针形发光锋

通过改变电化学腐蚀生成多孔硅膜的工艺条件，了它的发光峰形态的变化，第一次从实验上观测到多孔硅膜的针形发光激光谱和发射光谱，其半峰值宽度小于１０ｎｍ，讨论了形成针形峰的可能机理。     

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究

论述了多孔硅的特点和制备方法,简单介绍双槽电化学腐蚀法的特点,并采用双槽电化学腐蚀法成功制备了多孔硅。多孔硅的扫描电镜(SEM)照片表明,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀结构规则。实验结果表明,衬底导电类型影响着多孔硅的制备条件。     

多孔硅的化学浸蚀制备与表征

以不同电阻率的p型单晶硅片为研究对象,通过正交实验对化学浸蚀法制备多孔硅的工艺条件进行优化,采用多种仪器对制备的多孔硅比表面积、膜厚、表面形貌、化学组成及光致发光进行表征.结果表明,p型单晶硅片经化学浸蚀后能够形成多孔硅,其膜厚达到3 μm;延长浸蚀时间,多孔硅比表面积和膜厚呈先增大后减小的趋势,但化学浸蚀时间太长将导致局部区域的多孔硅层坍塌;室温条件下,多孔硅可光致发光,由于孔洞尺寸分布范围较窄,多孔硅发光半峰宽较窄.     

多孔硅膜的半峰值宽度小于10nm的针形发光峰

通过改变电化学腐蚀生成多孔硅膜的工艺条件，研究了它的发光峰形状的变化．第一次从实验上观测到多孔硅膜的针形发光激发谱和发射光谱，其半峰值宽度均小于１０ｕｍ．讨论了形成计形峰的可能机理．     

铜/多孔铝纳米有序阵列的近红外偏振特性研究

利用二次阳极氧化法在稀硫酸溶液中制备了不同孔径的多孔铝模板,并用交流电化学沉积的方法在多孔铝中合成了铜纳米线.测量了铜/多孔铝复合膜的透射光谱及偏振光谱.实验结果表明,这种含铜纳米线多孔铝膜微偏振器件在近红外光区有较好的透射率和消光比,且随着铜纳米线直径的增加,样品的透射率下降而其消光比却明显提高.通过分析得出,优化模板参数可制备出高效率的铜/多孔铝微偏振器.这种微偏振器件制备方法简单、效率高、造价低,在光电集成领域有着广泛的应用前景.     

嵌入聚合物聚苯胺的多孔硅光致发光的研究

分别通过溶液法和阳极电化学腐蚀法制得聚苯胺(PANI)和多孔硅,并用匀胶机涂布法把聚苯胺嵌入到多孔硅中,观察了嵌入前后的样品的光致发光谱.实验结果表明,聚苯胺的嵌入增强了多孔硅的光致发光强度,却不改变其峰位及峰宽,这与现有文献报道的结果有所不同,并对此进行了分析.认为聚苯胺掺入多孔硅中之后,与硅形成了新的键,从而使多孔硅的光致发光得到增强.     

用于硅衬底隔离的选择性多孔硅厚膜的制备

在硅衬底上形成高阻隔离层对于提高硅基射频电路的性能具有重要意义.采用多孔硅厚膜作为隔离层,能够极大地降低衬底高频损耗.本文对n 型硅衬底上选择性多孔硅厚膜的制备进行了研究.通过在阳极氧化反应中采用不同的HF溶液的浓度、电流密度和反应时间来控制多孔硅的膜厚、孔隙度等特性.有效地减少了多孔硅的龟裂失效,得到的多孔硅最大膜厚为72μm.并测量了多孔硅的生长速率与表面形貌.     

电化学腐蚀法制备的SiO2包裹纳米硅颗粒结构的电致发光特性

将采用传统电化学腐蚀法制备的多孔硅样品,用浸泡液浸泡剥离其表层多孔层,使样品表面形成SiO2包裹纳米硅颗粒的结构,在表面镀半透明Au膜后制备成电致发光器件.在正向偏压下样品可以长时间稳定地发出绿光(510nm),并且随着偏压的升高,发光强度增强,峰位不变.讨论了可能的发光机制.     

多孔硅技术在硅基微型燃料电池中的应用

多孔硅作为一种新型材料,利用其疏松多孔的特性及与IC加工的兼容性,将其用于硅微质子交换膜燃料电池的研究中,作为其电极扩散层.对多孔硅膜的性能、制备工艺及多孔硅膜表面金属淀积工艺进行了研究,提出一套基于MEMS加工技术和薄膜淀积技术的制作硅微质子交换膜燃料电池的工艺.     

多孔硅技术在硅基微型燃料电池中的应用

多孔硅作为一种新型材料,利用其疏松多孔的特性及与IC加工的兼容性,将其用于硅微质子交换膜燃料电池的研究中,作为其电极扩散层.对多孔硅膜的性能、制备工艺及多孔硅膜表面金属淀积工艺进行了研究,提出一套基于MEMS加工技术和薄膜淀积技术的制作硅微质子交换膜燃料电池的工艺.     

一维纳米硅光子晶体的制备与优化

采用双槽电化学腐蚀法制备了纳米多孔硅,主要研究了腐蚀时间和腐蚀电流对重掺杂p型(100)硅衬底上制备的多孔硅层有效光学厚度的影响,采用U-4100光谱仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)技术对所制备的多孔硅光子晶体的结构和有效光学厚度进行了分析表征。研究结果表明,通过合理地选择腐蚀时间和腐蚀电流,可以比较精确地制备特定有效光学厚度的多孔硅薄膜,此方法可广泛应用于纳米多孔硅光子晶体的制备中。