Fast speed pore formation via strong oxidizers

Ultrafast fabrication of high-aspect-ratio macropores in P-type silicon: toward the mass production of microdevices

“…The conventional technique [10] of macropore formation on n-type silicon was based on photo-assisted electrochemical etching, where the etching rate was around 1 μm min −1 . By modulating the HF-containing electrolytes with organic solvents [11,12] or strong oxidizers [13,14], perfect macropores can be produced more rapidly on all kinds of n-type silicon substrates (low-doped [13], moderately-doped [11] and highly-doped [14]) in the dark (without backside illumination). Furthermore, under illumination, fast macropore formation is realized in aqueous HF electrolytes on low-doped n-type silicon with optimal bias and HF concentration ([HF]) [15].…”

On the origin of dissimilar pore evolution on patterned and unpatterned (100) n-type silicon

“…Note that pore density is primarily determined by chemistry if the etching conditions (other than the electrolytes) are the same: it is known that under very general circumstances, the correlation between pore density and [HF] is markedly positive, as evidenced in the existing work [32,[39][40][41] . However, in the case of Figures 3 and 4, the density of pores does not increase with the enhanced [HF].…”

“…This would also become a basis for finding various applications, e.g. lithographic or non-lithographic photonic crystal fabrication [33][34][35][36][37][38][39][40][41] .First, SCR Model [1][2][3] will be briefly introduced here. As is well known, illuminating the back side of n-type silicon generates electron-hole pairs.…”

Влияние перекиси водорода на фотоанодирование n-Si в режиме пробоя

“…Из рис. 4 и 6 видно, что для электролита на основе перекиси водорода при E = 0 пористая структура типична для той, что обычно наблюдается для пробоя в темноте [3,5,[11][12][13]. Она состоит из основных пор, которые представляют собой тонкие вертикальные каналы, заостренные книзу, и вторичных пор меньшего диаметра, распространяющиеся в горизонтальной плоскости.…”

“…Перекись водорода используется как окислитель в составе фторсодержащего раствора при получении пор бестоковым методом в присутствии катализаторов из благородных металлов (metal assisted electrochemical etching MECE) [7] и для приготовления пористого кремния с использованием внутреннего источника тока [8]. До недавнего времени влияние окислителей на процесс электрохимического растворения n-Si изучался только при отсутствии освещения [9][10][11][12][13][14][15]. Анодирование при освещении в электролите, содержащем H 2 O 2 , стало исследоваться в работах группы Barillaro [6,16,17].…”