Формирование низкопористых слоев фосфида индия с заданным уровнем качества

Autor: Vambol, Sergij, Bogdanov, Igor, Vambol, Viola, Suchikova, Yana, Kondratenko, Olexandr
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3, № 12 (93) (2018): Materials Science; 48-55
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 3, № 12 (93) (2018): Материаловедение; 48-55
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 3, № 12 (93) (2018): Матеріалознавство; 48-55
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The morphological quality criterion was developed to have a possibility of formation of nanostructured layers on semiconductor surface with adjustable properties. The layers of low-porous indium phosphide with mesoporous structure were obtained. The porous layers were formed by the method of electrochemical etching in the solution of hydrochloric acid at constant current density. According to the developed criterion, the quality of synthesized por-InP samples was analyzed. This will make it possible to manufacture the structures with porous layers on the surface on an industrial scale. The presented criterion can be applied to other modes of treatment of indium phosphide or to other semiconductors. This will make it possible to treat it as a universal morphological criterion of quality of porous structures. The correlation between morphological properties of porous structures on the surface of indium phosphide and etching conditions was established. To do this, porous structures, which were formed in the interval of etching time from 10 to 20 min at different concentration of acid in the electrolyte, were analyzed. As a result, it was established that the shape of the pores of nanostructured layers on the surface of semiconductors depends not only on parameters of a crystal, but also on etching conditions, specifically, on etching time and electrolyte composition. The application of saturated electrolytes leads to formation of massive groove-shaped pores – elongated ellipses. The obtained correlations are useful from the practical point of view, as they make it possible to approach reasonably determining the modes of electrochemical treatment of semiconductors.In addition, it opens up new prospects in the construction of the model of self-organization of a porous structure on the surface of semiconductors. The technique of calculating basic statistical characteristics of the series of distribution of pores by dimensions, specifically, the variation span, dispersion, mean deviation, coefficients of variation and asymmetry was presented. This makes it possible to evaluate in detail the morphological indicators of porous structures and to progress in understanding the mechanisms behind the pore formation on the surface of semiconductors during electrochemical treatment.
Для можливості формування наноструктурованих шарів на поверхні напівпровідників із регульованими властивостями розроблено морфологічний критерій якості. Отримано шари низькопоруватого фосфіду індію з мезопоруватою структурою. Поруваті шари формувалися методом електрохімічного травлення у розчині соляної кислоти при постійній щільності струму. За розробленим критерієм проаналізовано якість синтезованих зразків por-InP. Це дозволить виготовляти структури з поруватими шарами на поверхні у промислових масштабах. Представлений критерій може бути застосованим для інших режимів обробки фосфіду індію, або для інших напівпровідників. Це дозволяє розглядати його як універсальний морфологічний критерій якості поруватих структур. Встановлено кореляцію між морфологічними властивостями поруватих структур на поверхні фосфіду індію та умовами травлення. Для цього було проаналізовано поруваті структури, які формувалися у інтервалі часу травлення від 10 до 20 хв при різній концентрації кислоти у електроліті. У результаті встановлено, що форма пор наноструктурованих шарів на поверхні напівпровідників залежить не лише від параметрів кристалу, а й від умов травлення, зокрема від часу травлення та складу електроліту. Застосування насичених електролітів призводить до формування масивних пор, які мають форму канавок – витягнуті еліпси. Отримані кореляції є корисними з практичної точки зору, тому що дозволяють обґрунтовано підходити до визначення режимів електрохімічної обробки напівпровідників. Крім того, це відкриває нові перспективи у побудові моделі самоорганізації поруватої структури на поверхні напівпровідників. Представлено методику розрахунку основних статистичних характеристик ряду розподілу пор за розміром, зокрема розмах варіації, дисперсію,середньоквадратичне відхилення, коефіцієнти варіації та асиметрії. Це дозволяє більш детально оцінювати морфологічні показники поруватих структур та просунутися у розумінні механізмів, що лежать в основі пороутворення на поверхні напівпровідників під час електрохімічної обробки
Для возможности формирования наноструктурированных слоев на поверхности полупроводников с регулируемыми свойствами разработан морфологический критерий качества. Получены слои низкопористого фосфида индия с мезопористой структурой. Пористые слои формировались методом электрохимического травления в растворе соляной кислоты при постоянной плотности тока. Согласно разработанного критерия проанализированы качество синтезируемых образцов por-InP. Это позволит изготавливать структуры с пористыми слоями на поверхности в промышленных масштабах. Представленный критерий может быть применен для других режимов обработки фосфида индия, или для других полупроводников. Это позволяет рассматривать его как универсальный морфологический критерий качества пористых структур. Установлена корреляция между морфологическими свойствами пористых структур на поверхности фосфида индия и условий травления. Для этого были проанализированы пористые структуры, коротые формировались в интервале времени травления от 10 до 20 мин при различной концентрации кислоты в электролите. В результате установлено, что форма пор наноструктурированных слоев на поверхности полупроводников зависит не только от параметров кристалла, но и от условий травления, в частности от времени травления и состава электролита. Применение насыщенных электролитов приводит к формированию массивных пор, имеющих форму канавок - вытянутые эллипсы. Полученные корреляции полезны с практической точки зрения, так как позволяют обоснованно подходить к определению режимов электрохимической обработки полупроводников. Кроме того, это открывает новые перспективы в построении модели самоорганизации пористой структуры на поверхности полупроводников. Представлена методика расчета основных статистических характеристик ряда распределения пор по размеру, в частности размах вариации, дисперсию, среднее отклонение, коэффициенты вариации и асимметрии. Это позволяет более детально оценивать морфологические показатели пористых структур и продвинуться в понимании механизмов, лежащих в основе порообразования на поверхности полупроводников при электрохимической обработке
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: