Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Сентября 2013 в 19:14, отчет по практике
В наше время очень быстро развивается микросистемная техника, в основе которой, лежат микро электромеханические устройства. Вся эта техника реализуется на микроуровне. Особенность микросистемной техники состоит в том, что технологии массового производства имеют микроэлектронику характерную для более сложных устройств. Это позволяет изготавливать устройства более маленьких размеров и низкой стоимостью.
Сейчас стоит открытый вопрос о создании и эксплуатации новых материалов для микросистемной техники. Поэтому в настоящее время идут работы по созданию материалов с новыми свойствами.
1. Введение.
2. Постановка задачи.
3. Теоретическая часть.
3.1. История открытия пористого кремния.
3.2. Травление пористого кремния.
3.3. Люминесценция пористого кремния.
4. Описание экспериментальной установки.
4.1. Установка по травлению пористого кремния.
4.2 Установка для снятия спектра люминесценции и кинетики.
5. Экспериментальные данные и результаты.
5.1. Спектры образцов.
5.2. Кинетика люминесценции образцов.
6. Заключение.
7. Список литературы.
Работа производилась с
Ориентация скола (110)
В начале была произведена чистка пластин кремния. Она проходила в четерер этапах:
После этого были получены два образца
пористого кремния при
№ |
U,В |
I,мА |
t,мин |
1 |
40 |
10 |
15 |
2 |
280 |
100 |
15 |
Каждый из образцов был высушен
в атмосфере воздуха при
Ещё были получены фотографии образцов с электронного микроскопа.
Образец №1
Образец №2
6
1
8
4
2
3
,,
5
9
10
11
7
4.2 Установка для снятия спектра кинетики люминесценции.
Лазерный пучок, сгенерированный в лазере(YAG Nd)(1) с мощностью 50мВт, частой 50Гц, второй гармоники, проходя через сферическую линзу(2), попадает на фильтр(3), для уменьшения интенсивности, далее преломляется на призме(4). Основная часть излучения проходит через стекло(5) на зеркало(6), другая часть попадает на фотодиод (7), который необходим для синхронизации сигнала. Луч с зеркала(6) попадает на образец(8), далее фотолюминесценция образца собирается двумя линзами сферической(9) и цилиндрической(10), а после этого попадает в монохроматор(11).
5. Экспериментальные данные и результаты.
5.1. Спектры образцов.
Были исследованы спектры двух образцов ПК р-типа под действием лазерного излучения (λ=532нм)
Спектры были аппроксимированы по нормальному распределению (распределение Гаусса). По результатам аппроксимации были определены максимуму спектра для обоих образцов, они находятся на длинах волн равных =699нм и =656нм соответственно.
5.2. Кинетика люминесценции образцов.
Была снята
кинетика люминесценции образцов и
построены графики в
Рис.1 Кинетика люминесценции образца №1 при возбуждении лазером.
Рис.2 Кинетика люминесценции образца №2 при возбуждении лазером.
Была произведена аппроксимация наклонной прямой. По полученным данным были рассчитаны времена жизни для характерных точек (максимума люминесценции и на затухании в е раз). Данные приведены в таблице.
Образец №1
, нм |
τ, мкс | |
, лев. |
613 |
3,1 |
. |
699 |
3,5 |
, пр. |
777 |
3,9 |
Образец №2
, нм |
τ, мкс | |
, лев. |
588 |
3,0 |
. |
656 |
3,3 |
, пр. |
727 |
3,8 |
В течение некоторого времени после травления образцов наблюдается сдвиг максимума люминесценции в синюю область[2]. Полученные результаты по времени жизни совпадают с известными данными по ПК [2,4].
Заключение.
В ходе научной исследовательской работе студента было освоено:
Список литературы.
1. П.К.Кашкаров. “Необычные свойства пористого кремния”” / Соросовский образовательный журнал, №7, 2001, стр.102-107.
2. G.E.Kotkovskiy, A.A.Chistyakov, Y.A.Kuzishchin, I.R.Nabiev, I.L.Martynov “The photophysics of porous silicon: technological and biomedical implications”.
3. Д.Н. Горячев, Л.В. Беляков, О.М. Сресели “О механизме образования пористого кремния”” / Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. 9
4. В.Н.Бондарев, П.В.Пихица “Кинетика люминесценции пористого кремния: флуктуационный подход”” / Физика твердого тела, 2001, том 43, вып. 12, стр. 2142-2146.