Investigation of multilayer samples of porous silicon with periodic structure by spectroscopic ellipsometry

Анотація

Досліджено багатошарові зразки поруватого кремнію (ПК) з періодичною структурою, виготовлені методом електрохімічного травлення, до і після відпалу на повітрі. Методом спектральної еліпсометрії отримано експериментальні залежності параметрів ѱ, Δ та інтенсивності p-складової відбитого світла під різними кутами падіння від довжини хвилі до і після відпалу. Зразки відрізняються товщиною періодичних шарів та їхньою пористістю. За допомогою програмного забезпечення Complete EASE були створені теоретичні моделі, які добре описують експериментальні залежності. За допомогою теоретичних моделей визначено загальну товщину та оптичні характеристики зразків до і після відпалу. Виявлено, що після відпалу змінюється структура, хімічний склад і показник заломлення n обох зразків поруватого кремнію. Показано, що в результаті застосованої термообробки показник заломлення всіх шарів у багатошарових зразках зменшується, що пов’язано з окисненням ПК. Хоча після відпалу частка кремнію і пористість у всіх шарах зменшується, повного їх окислення не відбувається. Всі шари залишаються пористими й містять кремній та оксид кремнію. Загальна товщина багатошарового ПК після відпалу дещо збільшується.