1.6.6. Исследование структурных характеристик низкоразмерного кремния

Последовательность операций при исследовании структурных характеристик низкоразмерного кремния следующая.

1.6.6.1. Визуально осмотреть образец. Описать цвет образца, равномерность цветовой окраски на обеих сторонах.

2. Просмотреть обе поверхности образца в оптическом микроскопе, сделав микрофотографии не менее трех характерных участков. За характерные участки принять участки с различной цветовой окраской. Для этого использовать микроскоп с видеозахватом и размещением видеоизображения на экране персонального компьютера. На изображения нанести масштабную метку.

3. Изображениявывести на печать и приложить к отчету по лабораторной работе.

4. По микрофотографиям сделать выводы о плотности расположения пор по поверхности, конфигурации пор, величине их диаметра.

Пример обзорной микрофотографии представлен на рис. 1.18. Внизу на микрофотографии рис. 1.18 фиксируются кратность увеличения и размерная метка в микрометрах.

Рис. 1.18. Изображение скола образца с пористым слоем

на микроскопе

По размерной метке оценить величину структурных элементов низкоразмерной среды.

1.6.6.5. Оформить один отчет на подгруппу из двух человек.

1.7. Требования к отчету по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняют на компьютере один на подгруппу из двух человек. На титульном листе указывают список исполнителей. В содержание отчета включают цель и задачи лабораторной работы, описание оборудования, объекта исследования, заданные технологические режимы, порядок выполнения работы, микрофотографии. Микрофотографии можно оформить как приложение.

1.8. Контрольные вопросы

1. Почему кремний является основным материалом современной микро- и наноэлектроники?

2. Какие причины сдерживают использование монокристаллического кремния в оптоэлектронике?

3. Сравните электрические сопротивления монокристаллического и пористого кремния.

4. Сравните теплопроводности монокристаллического и пористого кремния.

5. Какие составы электролитов используются при формировании низкоразмерного кремния?

6. Присутствие носителей заряда какого знака необходимо для получения низкоразмерного кремния?

7. Какой потенциал подается на кремниевый образец при анодировании?

8. Что произойдет, если плотность тока на кремниевом образце превысит критическую?

9. Как влияет вязкость электролита на процесс формирования низкоразмерного кремния при анодировании?

10. Изобразите ВАХ при получении пористого кремния на образцах n- и p-типа.

11. На каком участке ВАХ можно получить поры большого диаметра при прочих равных условиях?

12. Как классифицируется пористый кремний по размеру пор?

13. Как измерить толщину пористого слоя?

14. Какой кристаллографической ориентации можно получить поры, перпендикулярные поверхности образца в монокристаллическом кремнии?

Библиографический список

1. Юзова, В. А. Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники [Электронный ресурс] : лаб. практикум / В. А. Юзова, Г. Н. Шелованова. – Электрон. дан. (4 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2009.

2. Шишкин Г.Г. Наноэлектроника. Элементы, приборы, устройства [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Шишкин Г.Г., Агеев И.М.— Электрон. текстовые данные.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.— 409 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/6462.— ЭБС «IPRbooks».

3. Трубочкина Н.К. Моделирование 3D наносхемотехники [Электронный ресурс]/ Трубочкина Н.К.— Электрон. текстовые данные.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.— 524 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/12234.— ЭБС «IPRbooks».

4. Шишкин Г.Г. Наноэлектроника. Элементы, приборы, устройства [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Шишкин Г.Г., Агеев И.М.— Электрон. текстовые данные.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.— 409 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/6462.— ЭБС «IPRbooks».