多孔硅形成过程中的晶态转变

发布时间：2018-06-18 01:53

  本文选题：多孔硅 + 单晶硅　； 参考：《硅酸盐学报》2017年01期

【摘要】：采用电化学阳极氧化法,对p型单晶硅施加30 mA/cm~2的恒定电流密度,在40%氢氟酸溶液中和氮气保护气氛下分别极化1、3和5 min,制备不同生长阶段的多孔硅样品,通过表面形貌观测及微观结构表征,获得从单晶硅到多孔硅形成过程所涉及的各种晶态组成的相对比例。结果表明:不同极化时间制得的单晶硅表面均形成了海绵状均匀分布的纳米孔洞结构。在多孔硅的形成过程中,单晶硅结构发生了显著的晶态转变和晶粒尺寸变化,导致大单晶、纳米晶和无定形态并存,晶粒直径从初期的1.41 nm减小到并保持在0.65 nm,而晶态的转变和晶粒尺寸的变化被认为与晶格畸变程度有关。
[Abstract]:The porous silicon samples at different growth stages were prepared by electrochemical anodic oxidation with a constant current density of 30 mA/cm~2 in 40% hydrofluoric acid solution and nitrogen atmosphere. The relative proportions of various crystal compositions involved in the formation process from monocrystalline silicon to porous silicon were obtained by surface morphology observation and microstructure characterization. The results show that the surface of monocrystalline silicon prepared at different polarization times has a spongy and uniform distribution of nano-voids. During the formation of porous silicon, the structure of monocrystalline silicon changed remarkably, resulting in the coexistence of large single crystal, nanocrystalline and amorphous. The grain diameter decreased from 1.41 nm in the initial stage to 0.65 nm, while the transformation of crystal state and the change of grain size were considered to be related to the degree of lattice distortion.
【作者单位】： 北京理工大学珠海学院材料与环境学院;厦门大学材料学院材料科学与工程系;福建省特种先进材料重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(11372263) 福建省特种先进材料重点实验室开放课题资助项目
【分类号】：TN304.12;TB383.4

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本文编号：2033474