硅的阳极氧化研究——多孔硅的制备及其发光机制

评介了阳极氧化方法制备多孔硅（Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ）的工艺，讨论了多孔硅的形貌及发光机制。     

近规整多孔硅电化学制备与表征

电化学阳极氧化条件对多孔硅孔排列的规整度有着显著的影响.提出了一种不需阳极氧化铝模板或预图案化而直接制备近规整多孔硅的电化学方法,分析了氧化时间、电解液组成、HF浓度对多孔硅形态的影响.结果表明,随着阳极氧化时间的增加,多孔硅孔的深度逐渐加大,孔径则呈先增大后稳定的趋势.当氢氟酸(40%)与N-N-二甲基甲酰胺(DMF...     

多孔硅发光

根据最近几年大量的文献报道,综述了关于多孔硅制备、发光等方面的研究结果,并简要介绍了国内一些单位的工作。     

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50pm;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.     

纳米多孔硅的电化学制备及性能研究

纳米多孔硅是一种潜在的化学和生物传感材料,本文采用电化学腐蚀法制备纳米多孔硅。采用SEM技术分析多孔硅的表面形貌,研究了腐蚀条件对多孔硅的孔隙率、厚度、I-V特性的影响。结果表明,多孔硅的孔隙率随着腐蚀电流密度和腐蚀时间的增加而呈线性增大趋势;其厚度随着腐蚀电流密度的增加而近似呈线性增大趋势,随腐蚀时间的成倍增加而显著增大;其I-V特性表现出非整流的欧姆接触。     

用脉冲电化学法在低HF浓度下制备多孔硅的研究

用脉冲电化学阳极氧化的方法在5％的低HF浓度下获得多孔硅。多孔硅的形成和脉冲电场的施加、去除过程中与电解液－硅半导体体系中物理化学过程的变化有关。在施加电场的间隙，由于Si／电解液界面处HF的补充，SiO2的溶解增强，使得在低HF浓度下Si的溶解速率比其氧化速率高，从而导致多孔硅的形成。同时，在高电场作用下，由于产生了高浓度的空穴，使得氧化层变厚，导致在低HF浓度或大电流密度下多孔硅的平均孔径增大。     

永冲电化学腐蚀制备n型多孔硅及其发光性能

采用脉冲电化学腐蚀法,以n型单晶硅为衬底制备多孔硅（n—PS）,通过扫描电镜（SEM）、室温500—700nm范围内荧光光谱,系统研究腐蚀时间、占空比和脉冲频率对n-PS的结构形貌和可见光区室温光致发光特性（PL）的影响,结果表明,相比直流电化学腐蚀方法,脉冲腐蚀能获得孔径分布均匀且发光强度更高的多孔硅;随腐蚀时间、占空比和脉冲频率等腐蚀条件的变化,其发光峰位及发光强度均有明显改变;当等效腐蚀时间为30min、占空比为0．5、脉冲频率为10Hz时,制备的n—PS的PL强度较高,发光性能较好。     

多孔硅基发光材料的研究进展

介绍了多孔硅经表面钝化后,其发光强度和谱线峰位的稳定性,以及多孔硅激光染料镶嵌膜的荧光光谱等方面的最新成果。     

多孔硅的电化学制备与研究

以电化学方法制备了多孔硅材料并通过表面轮廓测试仪、原子力显微镜、显微拉曼光谱仪等设备对制备多孔硅的孔隙率、厚度、表面形貌、以及热导率进行了表征.结果发现,本实验制备的多孔硅属于介孔硅(15～20nm),其孔隙率随腐蚀时间和腐蚀电流的变化有先增大后减小的趋势.增加多孔硅的厚度和孔隙率,可以使得多孔硅的热导率显著降低(最低可低至0.62W/m·K).     

用氧化多孔硅作牺牲层制备悬空微结构

提出一种新的牺牲层工艺。先将阳极氧化生成的多孔硅在300℃的氮气氛下进行退火以稳定其多孔结构，然后将其在700℃下氧化成为具有多孔结构的二氧化硅。用氧化的多孔硅材料作为牺牲层材料，既可以保留多孔硅牺牲层材料释放迅速的优点，又克服了多孔硅在释放时的局限性。实验运用氧化的多孔硅材料作牺牲层成功制备了悬空振膜和悬臂梁结构。     

铝箔多孔阳极氧化铝膜的低温制备及其电化学性能

以多孔阳极氧化铝(AAO)膜制备纳米材料时降低AAO膜孔径至关重要,降低电压无法达到要求,而降低氧化温度可实现这一目标。在0.4 mol/L H3PO4溶液中加入70%～80%(体积分数)1,3-丙三醇(PDO),于-10～10℃下恒压110 V阳极氧化1 h制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,并在0.50 mol/L H3BO3和0.05mol/L Na2B4O7溶液中于20℃下以0.5 mA/cm2进行填孔后处理。利用SEM,EDS,XRD分析了AAO膜的表面形貌与组成,并对AAO膜填孔前后的极化曲线和交流阻抗谱进行了测试。结果表明,膜孔径随氧化温度降低而降低,80%PDO,10℃所得AAO膜的成分包括65.94%(质量分数,下同)Al,12.79%C,20.29%O和0.98%P;随氧化温度升高和PDO含量下降,AAO膜的稳定电流密度增大;随氧化温度升高,膜阻挡层厚度增大;填孔试验前AAO膜只存在一个阻挡层的相位角峰,填孔后出现两个峰,中高频段体现封闭的阻挡层特性,低频段体现的是多孔层封闭部分的特性。     

多孔硅的制备方法和成核机制

目前多孔硅研究已经成为众多研究者关注的热点之一，它在微电子机械、激光器、探测器、传感器、燃料电池，太阳能电池等许多领域具有巨大的应用替力。首先陈述了常见的多孔硅制备方法，其中超声声空化物理化学综合法将光致发光峰半峰宽压缩至3．8mm的报告振奋人心。随后引出比较流行的3种多孔硅成核机制模型，量子限制模型得到大多数的认可。最后，分析了最近国内外多孔硅的研究和应用情况，并指出尺寸厚度精确可控、机械硬度高、孔隙分布均匀、发光稳定性高的多孔硅依然是制备工艺追求的目标。     

多孔硅基体系发光特性研究进展

综述了多孔硅基复合体系发光特性的研究进展，阐述了多孔硅基体系及其发光特性，详细介绍了影响多孔硅基体系发光特性的因素和制备多孔硅基体系的方法，并讨论了多孔硅基体系的发光机理。最后综述了目前有待于进一步深入研究的问题及发展趋势。     

电化学腐蚀多孔硅表面形貌的结构特性

多孔硅作为微电子机械系统中重要的热绝缘层和牺牲层材料,其表面形貌结构特性是影响多孔硅上薄膜器件性能的重要因素,为此,利用双槽电化学腐蚀方法制备了多孔硅薄膜,并通过原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜对制备多孔硅的表面形貌和孔径大小分布进行了观察．结果发现：腐蚀初期,在硅表面会有大量的硅柱形成,硅柱的直径、高度、分布密度与电流密度成正比关系;硅柱在进一步腐蚀过程中会消失,多孔硅的表面粗糙度随着腐蚀的进行,先减小再增大,最后达到稳定值0．52nm;多孔硅孔径大小分布区间随腐蚀时间增加变窄．     

阳极氧化法制备纳米级多孔氧化铝膜的研究

比较了电化学抛光前后铝片表面的微观结构,用阳极氧化法制备了纳米级多孔氧化铝膜,用扫描电镜研究分析了氧化铝膜孔的排列规律.结果表明其排列高度有序,呈理想的六方柱形结构.     

多孔硅和有机半导体复合的发光特性研究进展

综述了多孔硅和有机半导体复合的发光特性的研究进展，阐述了多孔硅和有机半导体复合的体系及其发光特性，详细介绍了影响多孔硅和有机半导体复合的发光特性的因素和制备多孔硅和有机半导体复合体系的方法，并讨论了多孔硅和有机半导体复合的发光特性的发光机理，最后综述了目前有待于进一步深入研究的问题及发展趋势。     

纳米硅的光致发光机制

10多年来,人们对纳米硅的制备方法、微结构特征以及发光机制等方面进行了深入的研究和探讨.重点对不同制备条件及后期处理条件下的纳米硅的发光机制做了评述和总结,并对目前研究状况中存在的问题及发展前景进行了分析.     

多孔硅的制备及其吸杂处理对电学性能的影响

多孔硅吸杂是减少晶体硅中杂质和缺陷,提高太阳能电池转换效率的有效方法。采用电化学腐蚀方法在单晶硅片上制备多孔硅,通过观察多孔硅的形貌、结构及单晶硅片的电阻率变化,研究不同电流密度制备的多孔硅对吸杂效果的影响,并从多孔硅的结构出发探究多孔硅吸杂的机理。结果表明,随电流密度增加,孔隙率明显增加,多孔硅在电流密度为100mA/cm2时,孔隙率最大;电流密度越大,多孔硅伴随所产生的弹性机械应力增加,晶格常数相应增加,这两个因素都有利于缺陷和金属杂质在多孔硅层-基底界面处迁移和富集,导致单晶硅吸杂后电阻率增大。