Anisotropic Property of Porous Silicon Formation Dependent on Crystal Direction of (100) Silicon Substrates

(100) 실리콘 기판의 결정방향에 따른 다공질 실리콘 형성의 이방성에 관한 연구

We have observed anisotropic anodisation process for porous silicon formation. The starting material was (100) silicon $n/n^{+}/n$ wafer structured by $n^{+}$-diffusion on n-type substrate and by subsequent n-epitaxial growth. After the top n-silicon epitaxial layer was etched to open the porous silicon layer(PSL) anodisation window, anodisation takes place only to $n^{+}$-buried layer. The process of porous silicon formation on (100) sample was anisotropic, which was evident from that the shapes of the reacted porous silicon layer was all squarelike regardless of the shapes of reaction windows. The experimental results show that the PSL anodisation process does not depend on chemical reaction but does on electrical conduction property, which is hole mobility depending on the crystal direction.

다공질 실리콘을 형성하는데 있어서 이방성 양극 반응 과정을 관찰하였다. 실험재료는 n형 기판 위에 $n^{+}$가 확산되고 그 위에 n에 피층이 있는 $n/n^{+}/n$ 구조의 (100) 실리콘 웨이퍼였다. 상충부 n실리콘 에피층을 식각하여 다공질 실리콘 층의 양극 반응 창을 내고 양극반응이 $n^{+}$매몰층까지만 일어나게 한다. 다공질 실리콘 층의 형성과정은 이방성이었다. 반응창의 형태들이 서로 다를 지라도 반응된 다공질 실리콘 영역의 모양은 모두 사각형 형태의 것이었다. 이 실험 결과는 다공질 실리콘 양극반응은 화학반응에 달려 있는 것이 아니고 전기전도 성질 즉 결정방향에 따른 정공의 서로 다른 전도도에 있다는 것을 보여 준다.