Herstellung von nanoporösem Silizium

Die Eigenschaften der porösen Si-Schicht, die durch silberverstärktes chemisches Ätzen von p-Si in wässriger HF/HNO3-Lösung gebildet wird, werden durch die Konzentration der Ag-Ionen im Beschichtungsbad, die Konzentrationen sowohl des Ätzmittels (HF) als auch des Oxidationsmittels (HNO3) und die Ätzzeit des Si-Substrats beeinflusst. Die SEM-Ergebnisse bestätigten, dass die Abscheidung von Silberionen aus einer 1,0 × 10-3 M AgNO3-Lösung auf p-Si vor dem chemischen Ätzen in HF/HNO3 im Vergleich zu den anderen Silbernitrat-Konzentrationen zu gleichmäßigem PSL führte. Die Impedanzdaten zeigten, dass mit steigender Konzentration von HF und Salpetersäure auch die Si-Auflösung zunimmt. Die Herstellung von PSL mit gleichmäßigen runden Löchern mit kleinem Durchmesser gelang mit dem Ag-modifizierten chemischen Ätzen von p-Si schneller als mit dem herkömmlichen Fleckenätzen in derselben Ätzlösung, bei dem Poren von beträchtlicher Breite entstanden. Das Fehlen eines Silberpeaks in den EDX-Messungen für das resultierende PSL aus dem Ag-unterstützten chemischen Ätzen deutet darauf hin, dass sich das abgeschiedene Ag nach dem Ätzen vollständig in der Lösung aufgelöst hat. Die Ergebnisse der REM- und AFM-Untersuchungen zeigten, dass der Durchmesser der Nanoporen und die Oberflächenrauhigkeit mit zunehmender Ätzdauer zunahmen.