اندازه‌گیری هیدروژن در عمق نمونۀ سیلیکان متخلخل به روش آشکارسازی ذرات پس‌زده از برخورد کشسان

نویسندگان

1 دانشگاه کاشان

2 سازمان انرژی اتمی

10.22052/3.2.33

چکیده

سیلیکان متخلخل (PS) از حل الکتروشیمیایی سیلیکان در محلول HF+DMF به‌دست می‌آید. در فرایند تشکیل حفره‌ها در سیلیکان، ترکیبات هیدروژن‌دار در سطح دیواره‌های حفره‌ها ایجاد می‌شوند. در این تحقیق با اندازه‌گیری میزان هیدروژن در عمق نمونۀ PS، توزیع تخلخل در عمق نمونه تخمین زده شده است. با توجه با ناکارآمدی نرم‌افزارهای شبیه‌سازی متداول آنالیز با باریکۀ یونی، برنامۀ مناسبی برای شبیه‌سازی به روش مونت-کارلو نوشته شد تا نزدیک‌ترین توزیع به نتیجۀ آزمایش به‌دست آید. غلظت هیدروژن در عمق نمونۀ متناسب با میزان تخلخل در نظر گرفته شده است. نتیجۀ به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که بیشترین تخلخل برای نمونه 90% بوده است که در عمق nm 139- 69 ایجاد شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

In depth hydrogen measurement of porous silicon by elastic recoil detection analysis

نویسندگان [English]

  • mohammad Torkiha 1
  • Omid Reza Kakuee 2
  • Vahid fathollahi 2
1
2
چکیده [English]

Porous silicon (PS) samples are obtained by electrochemical anodization of Si wafers in HF+DMF solution. The hydrogen complex components are formed on the inner surface walls of porous silicon. In this work the depth profile of porous silicon is estimated by measurement of hydrogen content in the depth of the sample. Since the well-known ion beam analysis simulation programs are inappropriate for simulating porous materials, a Monte-Carlo simulation program is developed to obtain the most consistent depth profiles with the experimental ones. Hydrogen content in the depth of the sample is considered to be proportional to the porosity of the sample. The results indicate that the maximum porosity of the sample is 90% for 69-139 nm depth of the sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Porous silicon
  • Hydrogen measurement
  • ERDA
[1] F. Pászti, E. Kótai, G. Mezey, A. Manuaba, L. Pócs, Hydrogen and deuterium measurements by elastic recoil detection using alpha , Nucl. Insr. and Meth. in Phys. Res.B,Vol.15(1986) 486-491. [2] R. Curtis Bird and J. S. Williams, Ion Beams for Materials Analysis, (1989). [3] M. Torkiha, M. Lamehi-Rachti, D. Agha-Aligol, F. Razi Microbeam analysis of lateral inhomogeneity in depth penetration of Pd in porous silicon, Nucl. Insr. and Meth. in Phys. Res. B,266(2008)1507-1510. [4] E. Kótai, F. Pászti, E. Szilágy, Investigation of beam effect on porous silicon, Nucl. Insr and Meth. in Phys. Res. B,Vol.161 (2000)260–263.