MEMS中多孔硅的電學(xué)與光學(xué)特性研究.pdf

1、多孔硅具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)、大的體積表面比、特殊的半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性使其在SOI技術(shù)、微傳感器技術(shù)等眾多方面得到極大重視。近年來，隨著MEMS技術(shù)的迅猛發(fā)展，作為一種新興的功能材料，多孔硅以其優(yōu)良的電學(xué)性能和光學(xué)性能在制造氣敏傳感器、光電子器件以及太陽能電池等MEMS領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。
　　 本論文采用雙槽電化學(xué)腐蝕法制備多孔硅，主要針對(duì)多孔硅的特征參數(shù)、電學(xué)和光學(xué)方面的性質(zhì)進(jìn)行分析和研究，為多孔硅在MEMS器件

2、中更廣泛的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 實(shí)驗(yàn)中通過改變腐蝕電流密度制備了三種樣品對(duì)比研究多孔硅的微觀特征參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)：腐蝕電流大小不會(huì)明顯改變孔洞直徑和硅納米線尺寸；電流變化會(huì)顯著改變多孔硅的孔隙率和熱導(dǎo)率。隨著腐蝕電流的增大，多孔硅的孔隙率隨之增大，而熱導(dǎo)率隨之降低。
　　 研究M/PS/Si(金屬/多孔硅/硅)結(jié)構(gòu)的I-V特性，NO2氣體中Pt/PS/Si的I-V特性以及多孔硅電阻溫度特性。研究發(fā)現(xiàn)：Pt與多孔硅可形成良好

3、的歐姆接觸，而Cu與多孔硅會(huì)形成肖特接觸，其I-V特性曲線表現(xiàn)出整流特性。NO2氣體可增加多孔硅中的空穴濃度，使其電阻減小。多孔硅的電阻溫度特性有別于常規(guī)半導(dǎo)體，曲線呈“L”型。
　　 采用熒光分光光度計(jì)研究多孔硅的光致發(fā)光特性。研究發(fā)現(xiàn)：p型多孔硅在紫外光和紫光的照射下才能產(chǎn)生熒光，且其熒光光譜具有連續(xù)可調(diào)性。多孔硅的熒光波長(zhǎng)只與硅納米線的尺寸有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中樣品均表現(xiàn)出波長(zhǎng)調(diào)制效應(yīng)，調(diào)制比為0.5。多孔硅表面的懸掛鍵會(huì)降低其熒光