Химия - Пористый кремний - Свойства

01 марта 2011


Оглавление:
1. Пористый кремний
2. Классификация
3. Характеристики
4. Свойства
5. Применение

Удельная площадь поверхности

Характерной чертой пористого кремния является большая суммарная площадь его внутренней поверхности. В зависимости от величины пористости и геометрии пор она может составлять для макропористого кремния от 10 до 100 м²/см³, для мезопористого от 100 до 300 м²/см³ и для нанопористого от 300 до 800 м²/см³.

Удельное сопротивление

Пористый кремний в зависимости от условий травления обладает широким интервалом величин удельного сопротивления 10−10 Ом·см.

Теплопроводность

Теплопроводность высокопористого кремния более чем на порядок ниже, чем у монокристаллического.

Оптические свойства

Оптические свойства пористого кремния также существенно отличаются от таковых для объемного материала. В частности, край спектра поглощения пористого слоя, отделенного от подложки, в зависимости от пористости смещен в сторону больших hν относительно E_g0 на 100—500 мэВ.

Фотолюминесценция

Наиболее удивительным свойством пористого кремния является его способность эффективно люминесцировать в видимой области спектра.

Уже в первых опытах выяснилось, что эффективно люминесцируют образцы пористого кремния, в которых пористость превышает 50 %. Эффективность фотолюминесценции может достигать десятков процентов. Длиной волны излучения можно управлять изменяя условия анодирования. Оказалось возможным получать красный, зеленый и синий цвета, необходимые для изготовления цветных дисплеев.

Электролюминесценция

Электролюминесценция в пористом кремнии изучена в меньшей степени, чем фотолюминесценция. В то же время именно с электролюминесценцией связаны наиболее заманчивые перспективы практического использования пористого кремния как материала для создания светоизлучающих устройств. Предполагается, что светодиоды из пористого кремния будут значительно дешевле, чем производимые сейчас на базе полупроводниковых соединений.

Основными трудностями являются:

• Невысокая эффективность электролюминесценции;
• Быстрая деградация структур.

Эффективность первых электролюминесцентных приборов была невелика, однако в настоящее время удалось выяснить причины старения светоизлучающего пористого кремния и наметить пути создания стабильных во времени структур. Явление фотолюминесценции эффективно поддерживается при введении в объем атомов углерода или железа, а современные электролюминесцентные приборы имеют срок службы несколько лет при квантовой эффективности порядка 10%.

Просмотров: 9362

<<< Органические полупроводники

Рулонная технология >>>