能提高多孔硅薄膜物理微结构及光学特性均匀性的方法

摘要

一种能提高多孔硅薄膜物理微结构及光学特性均匀性的方法，是通过采用递减腐蚀电流密度的方法，减少纵向方向的多孔度或提高折射率，抵消在恒腐蚀电流条件下随腐蚀深度增加导致增加的多孔度或减少折射率，从而使两者达到动态平衡状态，来提高多孔硅薄膜的沿纵向方向上的物理微结构和光学特性的均匀性。其特点和进步表现在：因本发明是通过递减腐蚀电流密度来改善多孔硅单层膜纵向物理微结构和光学特性的均匀性；因此提高了多孔硅薄膜沿纵向方向上的物理微结构和光学特性的均匀性；有利于建立多孔硅多层膜界面之间平整度；有利于探索使用均匀性和界面平整度改善后的多孔硅多层膜用于光子器件中实现方案，如布拉格反射镜和微腔等，有可能实现多孔硅微腔任意波长激射。

主权项

一种能提高多孔硅薄膜物理微结构及光学特性均匀性的方法，该方法使用TekVisa AFG3101任意波形发生器和电压电流变换电路，产生递减腐蚀电流，其特征是：它包括如下步骤：   （1）、选择电阻率为0.007~1Ω.cm的P₁₀₀型硅衬底材料，硅片作为电化学腐蚀的阳极，薄铂片作为电化学腐蚀的阴极；硅片和薄铂片全部浸没在浓度为5%的HF溶液中，HF腐蚀液的温度为27℃，所述 HF溶液是HF和去离子水的质量比=1：8；设定需要的多孔硅薄膜的多孔度30%~90%及物理厚度0.01~500μm物理量的大小，调节电压电流变换电路，使输出的递减腐蚀电流密度为4~10mA/cm²内由高逐渐到低对P型硅衬底材料进行腐蚀，腐蚀时间为10S~10Min；（2）、制备完毕后，将多孔硅薄膜放入与腐蚀液相同温度的乙醇溶液中直到室温，然后使用去离子水冲洗，最后在空气中干燥；（3）、检验合格后即为成品。