Etude des effets d'orientation cristallographique sur la forme du fond de pores dans le silicium macroporeux

Abstract

L’attaque électrochimique du silicium dans une solution d’acide fluorhydrique (HF) est d’un intérêt considérable vu la possibilité de réaliser des structures tridimensionnelles qui lui confères des applications dans le domaine optoélectronique : réalisation des diodes électroluminescentes, lasers à semi-conducteurs, détecteurs ….etc. Différents morphologies peuvent être produites qui dépendent du type du substrat du silicium, des conditions de la préparation ainsi que l’orientation cristallographique. Il a été constaté une dépendance de la formation de macrospores avec l’orientation cristallographique du substrat. La morphologie des macrospores permet d’accéder à d’importantes informations sur le mécanisme de dissolution. Il a été observé que le premier pic du courant (J1) de la caractéristique courant-tension (I-V) de Si-p dans une solution HF dépendait de façon marquée de l’orientation cristallographique du substrat : J1 (100) > J1 (110) > J1 (111). Ainsi en partant de mesures de vitesses d’attaques relevées à partir d’un substrat orienté [110], contenant toutes les directions cristallographiques perpendiculaires à cette direction, nous avons élaboré une formule empirique représentant la vitesse d’attaque en fonction des orientations cristallographiques, à partir de laquelle nous avons tracé le diagramme polaire. En partant de ce dernier et de la construction géométrique de Wullf-Jaccodine qui donne la forme stationnaire du pore, nous avons prédit la forme finale du fond du pore après l’attaque électrochimique.