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)。
　　 實驗中通過改變腐蝕電流密度制備了三種樣品對比研究多孔硅的微觀特征參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)：腐蝕電流大小不會明顯改變孔洞直徑和硅納米線尺寸；電流變化會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。多孔硅的熒光波長只與硅納米線的尺寸有關(guān)，實驗中樣品均表現(xiàn)出波長調(diào)制效應(yīng)，調(diào)制比為0.5。多孔硅表面的懸掛鍵會降低其熒光