多孔質矽的製作與研究

Abstract

多孔質矽成為目前幾年來的研究對象，主要是由於其光玫發光頻率由原來的紅外線範 圍變為可見光範圍。其可能的原因有三種：量子局限效應、Siloexene 的產生及表面 氫鍵的影響。庄於何者為主要原因，截至目前為止仍無定論，主要是由於其表面的結 構太過於微小的原因，無法判斷其分子結構組成的。 本論文的研究目即秉用旋轉電極的方式，用不同的電解液濃度、不同的電流密度與電 流時間來控制多孔質矽的光致發光顏迕。目前已經能控制多孔質矽光致發光頻率為紅 、橙、黃、綠等顏色。電解時會在表面產生矽酸鹽，該化學產物的出現使多孔質矽表 面呈現厭水性。電解時所產生的氫氣須迅速甩離晶片表面，否則會影響電解反應的進 行，產生不均勻的蝕刻表面。因為轉速的改變並不引響電流值，因此可推測電解反應 只發生在孔徑尖端。但多孔質矽仍會被HF溶液侵蝕，因此電解的時間愈長，光致發光 頻率也愈高。此現象可用量子局限效應解釋，當電解時間愈長，所得到的量子線愈細 。