半導体の電気化学的蒸気堆積は,固体膜細胞とのガス相から半導体の蒸気堆積である
Sung Ki Cho1, Fu-Ren F Fan1, Allen J Bard1
1Center for Electrochemistry, Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, United States.
Journal of the American Chemical Society
|May 5, 2015
まとめ
この研究は,ガスの電気化学的還元を使用して半導体沈殿が可能であることを示しています. 固体酸性膜は165°Cで塩化物の前駆体からシリコンとゲルマニウムの堆積を可能にしました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
- 化学工学は化学工学というものです.
背景:
- 半導体製造には,伝統的に高真空,高温のプロセスが含まれています.
- 電気化学的方法は,より低エネルギーで,より制御された材料合成の可能性を秘めています.
- ガス型前駆物質は,電気化学的堆積にユニークな課題をもたらします.
研究 の 目的:
- 電気化学を用いて,ガスの前体から直接半導体堆積の可行性を実証する.
- 電気化学合成における無水質の陽子伝導膜の使用を調査する.
- この新しい方法を用いて,シリコン (Si) とゲルマーニウム (Ge) を堆積する.
主な方法:
- 165°Cで無水質の陽子伝導固体酸膜 (CsHSO4) を利用した.
- 水素酸化のための多孔性プラチナ (Pt) アノドを備えた膜電極装置を組み立てました.
- アルゴン (Ar) 流におけるガス状シリコン四塩化物 (SiCl4) またはゲルマニウム四塩化物 (GeCl4) の電気化学的還元のためのバイアスの下でカソッドを操作しました.
- リバーシブル水素電極 (RHE) に対して -1.0 V 以上の還元電位を適用した.
主要な成果:
- SiCl4およびGeCl4の前駆物質の電気化学的還元を成功裏に実証しました.
- シリコンおよびゲルマニウム半導体の堆積が達成されました.
- ガス相前駆体還元のための動作条件下でのCsHSO4膜の生存可能性を確認しました.
- 貯金のための減少の可能性の値を確立しました.
結論:
- ガス型前駆物の電気化学的還元は,半導体堆積の実現可能な方法である.
- 無水質の陽子伝導性固体酸膜は,そのようなプロセスで効果的に使用することができます.
- この技術は,SiとGeの堆積のための潜在的に低温の代替案を提供します.
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