绒面硅太阳电池受光面取向研究

本文讨论了硅太阳电池受光面的取向问题。从理论上和实践上确定了(111)面为最佳受光面,并给出用化学腐蚀法,在(111)、(110)、(100)三个面上制备绒面的方法和条件。     

碘过饱和KOH溶液对硅(110)晶面腐蚀的改善

将非金属元素碘作为硅的KOH腐蚀液的添加物,在对(100)和(110)单晶硅片的各向异性腐蚀中,获得了更为丰富的异向腐蚀特性和更为光滑的腐蚀表面。当温度在95℃,KOH腐蚀液中碘的摩尔比为0.5时,得到了粗糙度均小于10nm的Si-(100)和(110)光洁表面,两晶面的腐蚀速率均为1.4μm/min。这两晶面在相同的条件下同时达到最佳光洁度,说明腐蚀速率是获得高光洁度表面的关键。实验还证明碘在热碱溶液中的稳定性和持久性要高于现在已被大量研究的双氧水和过硫等,尤其是对硅(110)表面光洁度的改善具有积极的促进作用。     

铁电厚膜焦平面探测器微桥湿法刻蚀工艺研究

为了制备高性能铁电厚膜红外探测器,对硅材料的各向异性腐蚀机理及特性进行了探讨,开展了(100)硅片湿法各向异性腐蚀工艺研究.研究KOH摩尔比、腐蚀温度对si基片腐蚀特性的影响.在KOH与IPA混合腐蚀液腐蚀系统中,氢气泡可以快速的脱离硅表面,使得硅表面的形貌得到改善.结果表明:Si(100)面的腐蚀速度随着腐蚀液浓度和...     

硅各向异性腐蚀的微小谐振器的研制

研究了一种利用硅微结构直接作为模具制作微小固体染料激光器谐振腔。它采用了硅的深层反应离子刻蚀技术(deepRIE)并结合硅的各向异性腐蚀技术(EPW),由于EPW对〈110〉面有仅次于〈111〉面的腐蚀速率,可制造出具有光学镜面的侧壁面的硅模具。利用此模具可制成出四角形环型PMMA固态染料微小谐振腔。利用激光染料若丹明6G掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),在调QNd:YAG自倍频激光532nm泵浦下,得到590nm波长附近的激光输出。     

KOH溶液中(11O)硅片腐蚀特性的研究

研究了在KOH溶液中(110)硅片的腐蚀特性,在保证(110)面的平整和{111}面的光滑的腐蚀实验条件下,利用(110)面和{111}面腐蚀选择比大,采用湿法腐蚀技术可以制作高深宽比结构的方式,在(110)硅片上设计制作出光开关用微反射镜.在腐蚀过程中光开关悬臂的凸角处产生了削角现象,利用表面硅原子悬挂键的分布特征对产生削角的原因作了合理解释,这为以后研究凸角补偿提供了理论依据.     

测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法

介绍了一种测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法.硅各向异性腐蚀速率三维分布可由一系列晶面上的二维腐蚀速率分布表示.利用深反应离子刻蚀技术(DRIE)在{0mn}硅片上制作出侧壁垂直于硅片表面的矩形槽,测量槽宽度在腐蚀前后的变化,就可测定各{0mn}面上的二维腐蚀速率分布.将二维腐蚀速率分布组合在一起就得到了三维腐蚀速率分布.由于DRIE制作的垂直侧壁深度大,可耐受较长时间的各向异性腐蚀,所以只需使用一般的显微镜就能得到准确的结果.实验得到了40%KOH和25%TMAH中{n10}和{n11}晶面的腐蚀速率分布数据     

测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法

介绍了一种测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法.硅各向异性腐蚀速率三维分布可由一系列晶面上的二维腐蚀速率分布表示.利用深反应离子刻蚀技术(DRIE)在{0mn}硅片上制作出侧壁垂直于硅片表面的矩形槽,测量槽宽度在腐蚀前后的变化,就可测定各{0mn}面上的二维腐蚀速率分布.将二维腐蚀速率分布组合在一起就得到了三维腐蚀速率分布.由于DRIE制作的垂直侧壁深度大,可耐受较长时间的各向异性腐蚀,所以只需使用一般的显微镜就能得到准确的结果.实验得到了40%KOH和25%TMAH中{n10}和{n11}晶面的腐蚀速率分布数据.     

（100）硅EPW各向异性腐蚀中残留物的研究

本文首次分析了(100)硅在乙二胺——邻苯二酚水溶液(EPW)中进行各向异性腐蚀时所可能出现的白色残留物的化学组份。该残留物的生成条件取决于正常反应物在一定组份的EPW中的溶解度;邻苯二酚的含量对此溶解度有明显影响。文中讨论了预防残留物出现以获得近于镜面的(100)硅腐蚀面的各种措施。     

各向异性腐蚀制备纳米硅尖

采用KOH溶液各向异性腐蚀单晶硅的方法制备高纵横比的纳米硅尖,研究了腐蚀溶液的浓度、添加剂异丙醇(IPA)对硅尖形状的影响。设计了硅尖制作的工艺流程,制备了形状不同、纵横比值为0.52～2.1的硅尖,并结合晶面相交模型,提出了硅尖晶面的判别方法,讨论了实验中出现的{411}和{331}晶面族两种硅尖晶面类型,实验结果和理论分析相一致。通过分析腐蚀溶液的质量分数和添加剂对{411}、{331}晶面族腐蚀速度的影响,得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明:当正方形掩模边缘沿<110>晶向时,在78℃、质量分数40的KOH溶液中腐蚀硅尖,再经980℃干氧氧化3h进行锐化削尖,可制备出纵横比大于2、曲率半径达纳米量级的硅尖阵列。     

含添加剂的各向异性腐蚀液中实现小掩膜下高硅尖的腐蚀

各向异性KOH溶液腐蚀硅尖具有简单、易于实现、成本低廉、(100)晶面腐蚀速率均匀等优点.然而在40%KOH溶液中削角速率和(100)晶面的腐蚀速率之比约为1.6~1.9,并且该比值随着KOH浓度的减小而增大.如此高的削角速率会给AFM探针的制作带来技术上的困难.而对腐蚀场发射器件和隧道式传感器的硅尖阵列来说,高的削角速率会减少单位面积内的硅尖数量.本文通过在氢氧化钾(KOH)或者四甲基氢氧化胺(TMAH)溶液中添加适当的添加剂(如异丙醇(IPA)、1,5戊二醇或碘)降低了削角速率,在较小直径的掩膜下腐蚀出高硅尖.实验结果还表明:在TMAH基腐蚀液中每个硅尖的八个快腐蚀面的削角速率几乎相等,硅尖直径偏差较KOH溶液中腐蚀的硅尖直径偏差更小,因此成品率得到了提高.     

GaAs[100]衬底的择优腐蚀

(一)引言 GaAs是闪锌矿结构,在[111]方向有极性,当选择适当的择优腐蚀液时,各晶面的腐蚀速度有[110]≥B[111]≥[100]>A[111]关系。A[111]面是难以被腐蚀的。因此,它对腐蚀图形起重要作用,利用这个特点可以设计和制造各种形状的新器件。本文介绍了     

用于X射线闪烁屏的硅微通道阵列整形技术

为制备用于X射线闪烁屏的高开口面积比硅微通道阵列,研究了四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液温度和质量分数对硅(100)晶面和(110)晶面腐蚀速率的影响.通过金相显微镜观测硅微通道端面尺寸并计算腐蚀速率,分析了硅(100)晶面和(110)晶面腐蚀速率比对硅微通道阵列孔形的影响,探讨了TMAH溶液温度和质量分数与硅微通道阵列开口面积比的关系.研究表明,硅(100)晶面和(110)晶面的腐蚀速率比是影响硅微通道阵列开口面积比的主要因素.当硅(100)晶面与(110)晶面腐蚀速率比大于√2时,得到具有高开口面积比的正方形硅微通道阵列.使用质量分数为1％的TMAH溶液在40℃的溶液温度下,制备出开口面积比大于81％的正方形硅微通道阵列.通过高温填充CsI (TI)制备出基于硅微通道的X射线闪烁屏,X射线成像结果表明通道整形技术有助于提高闪烁屏的性能.     

立方晶体中残余应力的光弹分析方法

本文根据43m、432、m3m立方晶体光弹各向异性规律,提出任意晶面任意方向上主应力的弹光方程和压光系数的推导方法;推导出(111)、(100)、(110)面所对应的二维光弹方程;并提出对于(100)、(110)面的各向异性平面光弹分析方法。     

四甲基氢氧化铵在MEMS中的应用

通过各向异性腐蚀硅杯实验,研究了四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀液的特性,包括硅（100）面腐蚀速率与溶液浓度、温度的关系,不同腐蚀条件下硅杯的表面状况,并确定了制作硅杯的最佳工艺条件。通过测试硅杯结构多晶硅压力传感器的输出特性,证明了TMAH确实是一种性能优良的各向异性腐蚀剂。     

VMOS器件研制中V形槽的腐蚀

我们在研制VMOS器件中应用硅各向异性腐蚀技术,并取得成功(VMOS器件主要电参数为:BV_(DS)=50～60V,I_(DS)=1～2A)。本文着重介绍硅各向异性腐蚀基本原理和各向异性腐蚀液、氢氧化钾-异丙醇-水腐蚀液的机理、V形槽腐蚀技术和实验结果分析。     

[111]方向电场诱导的硅的倍频效应

理论上研究了硅晶体在[111]方向电场的作用下等效二阶极化率张量与C3v点群晶体的二阶极化率张量的形式相同;在此基础上研究了硅的[111]方向电场诱导的倍频效应,可以使入射光垂直{110}面入射,从而研究硅的场致倍频效应随基频光偏振方向的变化.设计了底面为(110)面的半球形硅样品,为从实验上研究[111]方向电场诱导的硅的倍频效应,提出了一种实验方案.     

新型InP位错腐蚀剂

<正> 贝尔实验室报导了一种新型InP腐蚀剂,它由HNO_3:HBr组成,体积比为1:3。这种腐蚀剂在(111)p面上可以得到三面对称的清晰的腐蚀坑,并且角锥形腐蚀坑在(001)面上沿一个<110>方向拉长。把这种腐蚀剂与(001)取向上的Huber腐蚀剂以及(111)取向上改     

TMAH腐蚀液的研究

IMAH是一种新型的、性能优异的各向异性腐蚀液.文章通过大量对比实验,对该腐蚀液用于＜100＞、＜111＞单晶Si片不同电阻率、不同晶向的样品研究了粗糙度和腐蚀速率,得出重要结论.此研究对正确使用rMAH腐蚀液有重要指导意义.     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.