نشریه علوم و مهندسی سطح

نشریه علوم و مهندسی سطح

تأثیر پارامترهای ساخت بر ریخت‌شناسی میکرو ونانوساختارهای سیلیکونی ایجاد شده به روش زدایش شیمیایی به کمک فلز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
فرزانه تقی پور درزی نقیبی 1
فاطمه دهقان نیری 2
روح الله عظیمی راد 1
1 مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
2 مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
10.22034/issst.2026.2095167.1678
چکیده
در این پژوهش، نانو و میکروساختارهای سیلیکونی به روش زدایش شیمیایی به کمک فلز ایجاد شدند و تأثیر پارامترهای مختلف بر ریخت‌شناسی آن‌ها بررسی گردید. لایه‌های نقره (۱۵ و ۲۵ نانومتر) و طلا (۶ نانومتر) به روش تبخیر پرتو الکترونی روی سیلیکون لایه نشانی شدند. زدایش در محلول‌های HF:H₂O₂ با نسبت‌های (۱:۵) و (۱:۲) انجام گرفت که به تشکیل ساختار متخلخل اسفنجی انجامید. برای بهبود توزیع کاتالیزگر و تسهیل زدایش، لایه نقره ۱۵ نانومتری در دماهای ۷۰۰ و ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد بازپخت شد که منجر به ایجاد ساختاری با تخلخل بیشتر و حفره‌هایی با قطر میانگین 154 نانومتر گردید. همچنین برای کاهش حباب‌های هیدروژنی، زدایش در حمام اولتراسونیک در محلولHF:H₂O₂ (نسبت ۱:۵) و دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد انجام شد که سبب شکل‌گیری ساختار متخلخل میکروحفره شد. در این روش، روی زیرلایه با مقاومت 5000Ω·cm حفره‌هایی به قطر متوسط 788 نانومتر و ارتفاع ۱۸ میکرومتر و روی زیرلایه با مقاومت 1-10Ω·cm حفره‌هایی به قطر متوسط 377 نانومتر و ارتفاع ۵ میکرومتر ایجاد شد. اندازه‌گیری‌های جریان–ولتاژ نشان داد که در هر دو ساختار اسفنجی و میکروحفره‌ای، تماس فلز–نیمه‌هادی (سیلیکون–نقره) از نوع اتصال شاتکی است. تحلیل پارامترهای الکتریکی نشان داد که نمونه اسفنجی از نظر جریان نشتی معکوس کمتر و نسبت یکسوسازی بالاتر به رفتار یک دیود شاتکی ایده‌آل نزدیک‌تر است، در حالی‌که نمونه میکروحفره‌ای به دلیل مقاومت سری کمتر، هدایت مستقیم بهتری از خود نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
زدایش شیمیایی به کمک فلز
لایه‌نشانی فیزیکی فلز کاتالیزگر
میکرو و نانوساختار سیلیکونی
موضوعات