多孔硅形成过程中的晶态转变-硅酸盐学报.PDFVIP

第45 卷第1 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 45 ，No. 1 2 0 1 7 年 1 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY January ，2017 DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.01.11 多孔硅形成过程中的晶态转变 1 2,3 吕京美 ，程 璇 (1. 北京理工大学珠海学院，材料与环境学院，广东 珠海 519088 ；2. 厦门大学材料学院材料科学与工程系，福建 厦门 361005 ； 3. 福建省特种先进材料重点实验室，福建 厦门 361005) 摘 要：采用电化学阳极氧化法，对p 型单晶硅施加30 mA/cm2 的恒定电流密度，在40%氢氟酸溶液中和氮气保护气氛下分 别极化为1，3 和5 min，制备不同生长阶段的多孔硅样品，并对样品进行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。 关键词：多孔硅；单晶硅；Raman 光谱；无定形；晶格畸变 中图分类号：O611.2 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)01–0078–05 网络出版时间： 网络出版地址： Transformation of Crystalline State during Porous SiliconFormation LV Jingmei 1, CHENG Xuan2,3 (1. School of Material and Environment, Beijing Institute of Technology, Zhuhai 519088, Guangdong, China; 2. Department of Materials Science and Engineering, College of Materials, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian, China; 3. Fujian Key Laboratory of Advanced Materials, Xiamen 361005, Fujian, China) Abstract: The porous silicon samples were fabricated on the p–type single crystal silicon wafers in 40% hydrofluoric acid solution under a nitrogen atmosphere by applying a constant current density of 30 mA/cm2 for 1, 3 and 5 min, respectively. The surface morphologies and microstructures of the freshly prepared porous silicon layers were investigated. The r