シリコン上へのマクロポアの生成とその応用

硅大孔的生成及其应用

• 批准号: 03F03284
• 负责人: 尾形 幸生
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03284/
• 关键词: 多孔質シリコン; マクロ孔; 陽極酸化; 金属析出; フォトリソグラフィー

フォトリソグラフィーによってプレパターンを形成したp型シリコン基板をフッ酸溶液中で陽極酸化することにより、4μmの孔径を有する規則的なマクロ孔配列を作製した。この試料を用いて、マクロ孔内への金属析出を試みた。0.1M硫酸銅水溶液中に浸漬するとシリコン上に置換めっきによって銅がマクロ孔壁上に析出する。一方、電解析出させると、孔底から析出が進行した。析出物断面観察の結果、やや欠陥が残っていた。電析条件を変えることにより、欠陥生成を避けることが可能と考えられ、本材料のテンプレートへの応用の可能性を示すものである。構造制御されたマクロ孔生成を実現するために、安定なマクロ孔構造が生成する条件を検討した。その結果、以下の知見を得た。フッ酸溶液の溶媒の種類が大きな影響を与える。ジメチルホルムアミドとジメチルスルホキシドでは1μm程度の孔径をもつランダムに配列したマクロ孔の形成が観察され、アセトニトリル溶液中からは縞麗なマクロ孔生成が得られない。マクロ孔構造は0.1Ωcm以上の抵抗率のシリコンで実現する。また、孔径と孔間隔は抵抗率の増大に伴い大きくなるが、陽極酸化電流密度に対する大きな依存性は見られない。低濃度のフッ酸溶液では多孔質層の化学溶解が顕著となりマクロ孔構造生成に適さない。また、作製したマクロ孔構造試料を用いて置換めっきによる銀析出を行い、孔壁への均一な析出を観察した。さらに、析出が価電子帯へのホール注入により進行することを明らかにした。

フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー に よ っ て プ レ パ タ ー ン を form し た p-type シ リ コ ン substrate を フ ッ で anode in the acid solution acidification す る こ と に よ り, 4 mu m の aperture を す る rules な マ ク ロ hole with column を cropping し た. The <s:1> <s:1> sample を is tested for みた by using the を て and the へ <s:1> metal precipitation in the ロ hole を. 0.1 M copper sulfate in aqueous solution, に dipping す る と シ リ コ ン に displacement め っ き に よ っ て copper が マ ク ロ hole wall に precipitation す る. On one side, electrolysis precipitates させると, and at the bottom of the well, ら precipitates が for <s:1> た. The results of 観 examination of <s:1> on the cross-section of the precipitate, やや is lacking in 陥が residue って た た. Electrode conditions を - え る こ と に よ り, owe 陥 を avoid け る こ と が possible と え ら れ, this material の テ ン プ レ ー ト へ の 応 use を の possibility to show す も の で あ る. Tectonic suppression さ れ た マ ク ロ hole generated を be presently す る た め に, stable な マ ク ロ pore structure が す る conditions を beg し 検 た. Youdaoplaceholder0 そ result, the following <s:1> insight を results in た. The type of フッ acid solution <s:1> solvent <e:1> が has a significant influence on を and える. ジ メ チ ル ホ ル ム ア ミ ド と ジ メ チ ル ス ル ホ キ シ ド で は 1 mu m degree の aperture を も つ ラ ン ダ ム に match column し た マ ク の ロ hole forming が 観 examine さ れ, ア セ ト ニ ト リ ル solution か ら は stripe li な マ ク ロ hole generated が must ら れ な い. The pore structure of シリコ ロ is ロ. The <s:1> resistance rate above 0.1Ωcm is シリコ シリコ で. The actual occurrence is する. ま た, aperture と hole interval は の resistance rate raised big に with い き く な る が, anode current density of acidification に す seaborne る big き な dependency は see ら れ な い. The low-concentration <s:1> フッ acid solution で が顕 the porous layer <s:1> is chemically dissolved by が顕 the とな <s:1> and <s:1> ロ the pore structure is formed by に suitable さな ロ. ま た, cropping し た マ ク ロ pore structure with material を い て replacement め っ き に よ る silver precipitation line を い, hole wall へ の uniform な precipitation を 観 examine し た. さ ら に, precipitates が 価 electronic 帯 へ の ホ ー ル injection に よ り for す る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Pore Filling Macropores Prepared in p-type Silicon by Copper Deposition

铜沉积法在p型硅中制备孔隙填充大孔

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physica Status Solidi (a) (発表予定)
• 作者: F.A.Farid;K.Kamada;J.Sasano;S.Izuo;T.Sakka;Y.H.Ogata
• 通讯作者: Y.H.Ogata