INVESTIGADORES
SCHMIDT javier Alejandro
congresos y reuniones científicas
Título:
Cinética de oxidación en silicio poroso nanoestructurado: evidencia de modos superficiales
Autor/es:
ACQUAROLI, L. N.; SCHMIDT, J. A.; ARCE, R. D.; KOROPECKI, R. R.
Lugar:
Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Congreso; 93º Reunión Nacional de Física; 2008
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
En este trabajo se presenta un seguimiento de la evolución, durante la oxidación térmica, de los espectros infrarrojos de muestras de silicio poroso nanoestructurado (SPN). Se realizaron recocidos isotérmicos acumulativos desde tiempos del orden de 3 min. hasta varios días, entre los cuales se obtuvieron espectros en la región de 400 a 1400 cm-1. Las temperaturas de los recocidos fueron de entre 60 y 200 ºC para las diferentes muestras. Las muestras de SPN se obtuvieron por anodizado electroquímico de obleas de silicio monocristalino de media-alta resistividad (1-17 ohm.cm), utilizando una solución fluorada. Se identificaron las distintas contribuciones al espectro, relacionadas con modos wagging y scissors de enlaces Si-H, modos bending de puentes siloxano y modos relacionados con Si-O no puenteante. Se utilizó, además, el análisis de factores para el rango de números de onda entre 960 y 1300 cm-1, el cual permitió discriminar dos factores independientes dentro de ese rango. Haciendo hipótesis razonables sobre el comportamiento para tiempos de recocido cortos se obtuvo la evolución de las dos componentes físicamente significativas, así como también sus respectivos espectros. La primera componente se atribuye al modo TO producida por la oxidación de estructuras grandes, mientras que la forma del espectro de la segunda componente se corresponde con una contribución de modos superficiales (modos de Fröhlich) de una distribución de partículas elipsoidales cubiertas por un manto de óxido de silicio. Estos modos de polarización uniforme se acoplan eficientemente en el límite de las escalas de pequeño tamaño de estructuras. La primera componente evoluciona siguiendo al principio una cinética rápida, para luego saturar, mientras que la segunda componente crece lentamente desde el principio. Este comportamiento es compatible con las características que se infieren del análisis de factores.