ASPECTS MORPHOLOGIQUES DU SILICIUM POREUX PREPARE PAR UNE METHODE NON CONVENTIONNELLE

H. Kaabi1, N. Mliki1, M. Saadoun2, K. Daoudi2, B. Bessaïs2*, H. Ezzaouia2, B. Yangui1

1 Laboratoire "Matériaux: Organisation et Propriétés", Département de Physique, Faculté des Sciences de Tunis,

1060 Le Belvédère, Tunisie

2 Institut National de Recherche Scientifique et Technique, Laboratoire des Applications Solaires.

Groupe de Photovoltaïque et des Matériaux Semiconducteurs, BP 95, 2050 Hammam- Lif, Tunisie

* Corresponding author. E-mail: hend10000@yahoo.com

Received :29 June 2001; revised version accepted 26 September 2001

Abstract

In this work, we report on morphological studies of porous silicon (PS) layers investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM). The PS layers were prepared by a Vapor-Etching (VE) technique, which consists of exposing various silicon substrates having different doping types and crystalline orientations to acid vapors issued from a mixture of HNO3/HF. From this study, it appears that the VE-based PS is a macroporous matrix lined with mesoporous luminescent structures. From SEM studies, we pointed out the evolution of the morphology of the surface of PS layers with preparation parameters. A correlation between the morphological features of the VE-based PS layers and their photoluminescence properties is also reported.

Keywords : Porous silicon; Scanning Electron Microscopy; Etching, Photoluminescence.

Résumé

Nous présentons dans ce travail une étude systématique, réalisée par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) sur des couches minces de silicium poreux élaborées par Attaque Chimique en Phase Vapeur (ACPV). L’ACPV consiste à exposer des substrats de silicium ayant différents dopages et présentant différents états de surface à des vapeurs acides issues d’un mélange de HNO3 et de HF. Cette étude montre que le SP préparé par ACPV est une matrice macroporeuse formée de structures mésoporeuses luminescentes. Les investigations par MEB mettent en évidence l'évolution de la morphologie de la surface des couches poreuses en fonction des différents paramètres de fabrication. Une corrélation entre les propriétés morphologiques et de Photoluminescence (PL) est aussi rapportée.

Mots clefs : Silicium poreux ; Microscopie Electronique à Balayage ; Attaque ; Photoluminescence.

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