Spectral characteristics of laser-induced plasma generated on porous silicon produced by metal-assisted etching

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Analysis Using a Porous Silicon Substrate

“…。この Si の電解エッ チングでは，ミクロ孔 (＜2 nm) からメソ孔 (2～50 nm) ，マク ロ孔 (＞50 nm) まで，さまざまな構造を持つポーラス Si を作 製できる。ポーラス Si はその特徴的な性質から，太陽電池 やリチウムイオン二次電池，化学センサー，ドラックデリバ リーシステムなど，幅広い分野で応用が検討されている 2) ,3) 。 近年，ポーラス Si の新たな作製手法として，金属援用エッ チングが注目されている (metal-assisted chemical etching と呼 ばれている) 4) -6) 。この手法では，貴金属触媒を修飾した Si を過酸化水素 (H 2 O 2 ) などの酸化剤を含む HF 溶液に浸すこと で，ポーラス Si を作製できる。処理条件によって触媒直下 の Si を選択的に溶解させることが可能であり， 触媒のパター ンを反映した構造が得られる (図 1) 。我々は，溶存酸素を酸 化剤とする金属援用エッチング現象を発見するとともに 7) ， Si 表面の光反射率低下による太陽電池の高効率化に取り組 んできた 2) ,5) 。また，ポーラス Si の孔の底に残存する貴金属 粒子を触媒として無電解めっきを行い，Si 基板上に密着性 の高いめっき膜を作製することに成功した 8) -11) 。本稿では， 金属援用エッチングで作製したポーラス Si の新たな応用展開 として，液体のレーザー誘起ブレークダウン分光 (laser-inducedbreakdown spectroscopy, LIBS) 分析について紹介する 12) -15) …”