КЕУЕКТІ КРЕМНИЙДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ, ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 53 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым Министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Қатты дене физикасы және бейсызық физика кафедрасы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «Кеуекті өзгеруі»

5B071900 - «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар» мамандығы бойынша

Орындаған:Саттарқұл А. Е

(қолы)

Ғылыми жетекші: аға оқытушыИкрамова С. Б

(қолы)

Қорғауға жіберілді:

Хаттама № ___, ___«___» 2021ж.

Кафедра меңгерушісіИбраимов М. К

(қолы және мөрі)

Норма бақылаушыБибатырова Л. Қ

(қолы)

Алматы, 2021 ж

РЕФЕРАТ

Дипломдық жұмыстың көлемі 72 бет, соның ішінде 37 сурет, 8 формула, 4 кесте. Пайдаланылған әдебиеттер саны 50 .

Кеуекті шалаөткізгіштегі Eg шамасының өзгеруі

Мақсаты: Кеуекті кремний наноқұрылымының тыйым салу аймағы мәндерін анықтап, өзара толқын ұзындығы мен жеміру уақыты арасындағы тәуелділікті анықтау.

Нысан - Eg шамасының өзгеруін анықтау.

Тақырып - тыйым салу аймағын электрохимиялық анодтау әдісімен алу. Қазіргі кезде кеуекті кремнийдің алу жолдары көптеп кездеседі. Соның бірі ретінде НF ерітінді қоспасымен кремнийдің беткі қабатын еріту болып табылады. Бұл әдіс кең тараған және осы жолмен кеуекті кремнийді алу тиімдірек. Әдетте электрохимиялық өңдеу арқылы кеуекті кремнийді алуды базалық әрі стандартты түрі деп атайды. Кеуекті кремнийдің алыну пайдалану тарихына шамалы көз жүгіртсек.

Кеуекті кремнийді өндіруде ең алғаш 1956 жылы кремнийдің беткі қабатын HF-тің су ерітіндісімен электрохимиялық өңдеу кезінде А. Улир (A. Uhlir) қол жеткізген болатын. Кеуекті кремний қабыршағын көптеген уақыттар бойы лабораториялық тәжірибе кезінде қате ретінде санап, оны егжей-тегжейлі зерттемеген. Дегенмен, бұл материал біршама зертеушілердің қызығушылығын арттырды, себебі кремний кеуектілігінің қалыптасу механизмі түсініксіз болатын.

Нәтижелері:

Кеуекті кремний наноқұрылымының тыйым салу аймағының өлшемдерін алу арқылы өзара салыстыру.

Жемірілу уақытымен кеуектілік пайызының тікелей корреляциясын көрсетету.

РЕФЕРАТ

Диссертационная работа содержит 72 страниц, в том числе 37 рисунков, 8 формул, 4 таблиц. Список литературы состоит из 50 источников.

Изменение величины Eg в пористом полупроводнике

Цель: определить значения запретной зоны пористой Кремниевой наноструктуры и определить зависимость между взаимной длиной волны и временем спекания.

Объект-определение изменения величины Eg.

Тема-получение запретной зоны методом электрохимического анодирования. В настоящее время существует множество способов получения пористого кремния. Одним из них является растворение поверхностного слоя кремния растворной смесью НF. Этот метод является распространенным, и таким образом более эффективно получать пористый кремний. Обычно получение пористого кремния электрохимической обработкой называют базовым и стандартным типом. Немного взглянем на историю использования получения пористого кремния.

Впервые в производстве пористого кремния в 1956 г. при электрохимической обработке поверхности кремния водным раствором HF А. Улир (A. Uhlir) . Пористая Кремниевая пленка долгое время считалась ошибочной во время лабораторных экспериментов и не изучалась подробно. Однако этот материал вызвал некоторый интерес у исследователей, так как механизм образования пористости кремния был неясен.

Результаты:

- Взаимное сравнение с получением размеров запретной зоны пористой Кремниевой наноструктуры.

- Показать прямую корреляцию процента пористости со временем поглощения.

ABSTRACT

The dissertation work consists of 72 pages, 8 formulas, 37 pictures, 4 tables. List of literature consists 50 sources.

Change in the Eg value in a porous semiconductor

Purpose: to determine the values of the forbidden zone of a porous Silicon nanostructure and to determine the relationship between the mutual wavelength and the sintering time.

Object-definition of the change in the value of Eg.

Subject-extraction of the prohibition zone by electrochemical anodization method. Currently, there are many ways to obtain porous silicon. One of them is the dissolution of the surface layer of silicon with a solution mixture of HF. This method is more common, and it is more effective to obtain porous silicon in this way. Usually, the extraction of porous silicon by electrochemical processing is called the basic and standard type. Let's take a little look at the history of the extraction of porous silicon.

For the first time in the production of porous silicon in 1956, during electrochemical treatment of the surface layer of silicon with an aqueous solution of HF, A. Ulir (A. Uhlir) was achieved. For many years, porous silicon flakes were considered a mistake during laboratory experiments, and they were not studied in detail. However, this material aroused the interest of some researchers, because the mechanism of formation of Silicon porosity was unclear.

Results:

- Mutual comparison with obtaining the size of the forbidden zone of a porous silicon nanostructure.

- Show a direct correlation of the porosity percentage with the absorption time.

Мазмұны

Қысқартулар мен шартты белгіленулер

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Кіріспе

: 1

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: КЕУЕКТІ КРЕМНИЙДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ, ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ

: 1. 1

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Кеуекті кремний алу әдістері

: 1. 2

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Кремнийді электрохимиялық өңдеу механизмдері

: 1. 3

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Кремнийдің электрохимиялық өңдеу механизмдері

: 1. 4

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Кеуекті кремнийдің қолдану аймағы

: 2

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: КЕУЕКТІ КРЕМНИЙ МЕН ОҒАН НЕГІЗДЕЛГЕН НАНОҚҰРЫЛЫМДАРДЫҢ ФУНКЦИОНАЛДЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ

: 2. 1

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Аймақтық теориядағы өткізгіштер, Жартылай өткізгіштер және диэлектриктер

: 3

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Қорытынды

Қысқартулар мен шартты белгіленулер: Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Қысқартулар мен шартты белгіленулер

HF - (Hydrogen Fluoride) фторсутектің сулы ерітіндісі

ФЛ - Фотолюминесценция

КК -Кеуекті кремний, ПК - Пористый кремний

SE - stain etching ( химимялықжемірілу )

Кіріспе

Кеуекті кремний бірегей қасиеттердің кең спектріне ие және күн батареяларының жаңа буыны үшін фотосезімтал құрылымдар құрудың жақсы перспективаларына ие. Дамыған тері тесігі жүйесінің арқасында сіңіргіш бетінің ауданы ұлғаяды, сондай-ақ кеуек қабырғаларында кремний нанобөлшектері мен кремний нанотүтіктерінің энергетикалық тыйым салынған аймағының ұлғаюы есебінен жоғары сезімталдық қысқа толқынды аймаққа кеңейеді. Кеуекті кремнийдің беткі қабатын карбонизациялау сіңіруді одан да тиімді етеді. Бұл жағдайда күн элементінің спектрі кең саңылаулы материалда (SiC) жоғары энергиялы фотондарды сіңіру арқылы қысқа толқындық аймаққа кеңейеді.

Диплом жұмысының басты мақсаты - кеуекті кремний наноқұрылымының тыйым салу аймағын фотолюминесценция арқылы анықтап, алынған өлшемдердің тәуелділіктерін тұрғызу. :

- 3 түрліүлгісіналу;

- ;

- (Eg) ;

- есептелген Eg ;

КЕУЕКТІ КРЕМНИЙДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ, ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ

Кеуекті кремний - HF негізіндегі ерітінділерде химиялық немесе электрохимиялық өңдеу нәтижесінде монокристалды Si-пластиналардың бетінде пайда болатын материал . КК алғаш рет 1956 жылы HF негізіндегі электролитті қолдана отырып, Si тақталарын электролизациялау эксперименттерін жүргізу кезінде табылды. Берілген ток пен ерітіндінің құрамының кейбір мәндерінде Si біркелкі ерімейтіні анықталды, бірақ негізінен <100>бағытында орналасқан ұсақ тесіктердің пайда болуы басталды. Электролиз режимдерінің сипаттамасы, оның барысында анодтағы HF жергілікті концентрациясы төмендейді және Si тетравалентті түрде ериді.

1970-1980 жылдарыКК-, Si бетініңмоделіретінде Si-деқалың SiO2 .

90-жылдардыңбасындаЛ. Si (NPK) . Фотолюминесценция (ФЛ) бөлметемпературасында si , 23% - ғажетуімүмкін. ФЛқасиеттеріненбасқа, . .

IUPAC : микропориялы< 2 нм, мезопорлы 2-50 нмжәнемакропорлы> 50 нм (1-сурет) . . (бағаналы, тармақталған, жіңішкежәнет. б. ), бағдарлау, . б. .

1 сурет . КК-

Морфология-бұл КК-дің ең аз сандық аспектісі. Тері тесігін, пішінін және кеңістіктік таралуын өзгертуге қатысты өте дамыған құрылымы бар КК морфологиясын сипаттау өте қиын. Қазіргі уақытта микропорлы және мезопорлы Si морфологиясы толық сипатталған (2-сурет) . КК-дің бұл түрлері нақты бағыты жоқ тығыз және кездейсоқ тармақталған тесіктері бар губка тәрізді құрылым болып табылады. Тармақталу тенденциясы тері тесігінің диаметрінің төмендеуімен артады. Керісінше, макропорт Si-де қысқа немесе дендриттік бұтақтары бар тегіс қабырғалары бар дискретті тесіктер болуы мүмкін .

2 сурет. Макро-және мезопорлы Si морфологиясы

КК-дің пайда болуы субстраттың допингіне қатысты таңдамалы болып табылады. Морфологияның бірдей түрін бастапқы Si тақталарының әртүрлі түрлері үшін алуға болады. Допинг қоспасының концентрациясы жоғарылаған сайын тері тесігінің мөлшері мен олардың арасындағы қашықтық артады, ал бетінің нақты ауданы азаяды. КК құрылымы анизотропты болады, бетіне перпендикуляр тік тесіктер арқылы өтеді, бұл p-Si-де айқын көрінеді, допинг деңгейі төмен ρ = 80-100 кОм / см. К

N-Si субстраттары үшін жағдай күрделірек. Әдетте, n-Si-дегі тері тесігі pSi-ге қарағанда әлдеқайда үлкен, ал тері тесігі мен олардың арасындағы интервал допинг қоспасының концентрациясының жоғарылауымен азаяды. Қараңғыда анодталған төмен легірленген n-Si субстраттарының кеуектілігі төмен (1-10%), микрометр диапазонында кеуек диаметрі бар (3-сурет) . Жарықтандыру кезінде кеуектіліктің жоғары мәндеріне қол жеткізуге болады, ал мезопорлар макропорлармен бірге пайда болады .

3сурет. n-Si-де тері тесігін қалыптастыру [48]

Соңғы құрылым Анодтау жағдайларына, әсіресе жарықтың қарқындылығы мен ток тығыздығына байланысты. N-Si-де тері тесігі кездейсоқ бағытталған жіп тәрізді құрылым түзеді .

p-Si-нің маңызды сипаттамасы оның кеуектілігі p дәрежесі болып табылады:

$Р = 1 - \frac{\rho_{ПК}}{\rho_{Si}}$ (1)

Мұндағы: $\rho_{ПК}$ - КК тығыздығы,

$\rho_{Si}$ - монокристалды Si тығыздығы .

Негізінен, P-бұл маринадтау процесі кезінде алынған заттың массалық үлесі. Кеуектіліктің типтік мәні 40-70% аралығында болады, ал NPC үлгілері максималды кеуектілікпен сипатталады. Әдебиетте жоғары кеуектілігі бар үлгілерде жеке нанокристалдар мен жіптер si қаңқасының ұсақталуы мен фрагментациясы нәтижесінде кеңістіктік бағдарды өзгерте алатындығы атап өтілген. КК қабатын ұсақтау дайындалғаннан кейін электролит құрғаған кезде беттік керілу күштерінің нәтижесі болып табылады. Осыған байланысты кейде өте критикалық кептіру әдісі қолданылады, бұл өте жоғары кеуектілігі бар үлгілерді алуға мүмкіндік береді, 95% жетеді.

Жалпы жағдайда еріту реакциясы үшін Si-ден келетін h+ тесік зарядының тасымалдаушылары қажет. Егер жұптар арасындағы өлшемдер экситонның Бор радиусынан төмен болса, онда h+ бос тесіктердің концентрациясы кванттық ұстап қалу салдарынан Si пластинасының допинг дәрежесіне қарамастан төмендейді, бұл микропоралардың пайда болуына әкеледі. Бұл жағдайда тері тесігінің диаметрі, сондай-ақ тіректер арасындағы қашықтық өзін-өзі реттейді.

Мезопорлар көшкіннің бұзылуына байланысты жоғары ток тығыздығының пайда болуына байланысты n-Si және pSi маринадтау арқылы қалыптасады. Жалпы жағдайда, булар дендриттер сияқты қалыптасады, ал әртүрлі өңдеу жылдамдығына байланысты тері тесігі негізінен бағыт бойынша (100) және бүйір бойымен (111) бағытталған. Макропордың түзілуін, егер тесіктердің жоспарланбаған шекарасы қарастырылса, Schottki si/электролит тосқауылы арқылы зарядтың өтуімен түсіндіруге болады. N-Si-дегі макропорлар Днепрге h+ тесіктерін шығару үшін пластинаның артқы жағын жарықтандыру арқылы қалыптасады. Мұндай тері тесігі бағаналы типтегі морфологияға ие және тері тесігінің тереңдігі бойынша тұрақты диаметрге ие. Қазіргі уақытта литография (4-сурет) көмегімен мінсіз реттелген макропорлы құрылымдар жасауға болады.

4сурет. Реттелген макропорлы құрылымдар [49]

Жұмыста су, су емес немесе органикалық электролиттерді және Анодтау кезінде жарықтандырудың әртүрлі түрлерін, сондай-ақ өсудің кейбір тиісті модельдерін пайдалану кезінде КК қалыптастырудың көптеген әдістерін егжей-тегжейлі сипаттайды.

Пластинаның бүкіл бетінде анодтық маринадтау нәтижесінде si селективті маринадтау және бір-бірінен қаңқаның бір түрін құрайтын монокристалдың қабырғаларымен бөлінген каналдар немесе тесіктер пайда болады. Арналардың көлденең қимасы, сондай-ақ кеуектер арасындағы қабырғалардың өлшемдері мен пішіні бірнеше ангстромнан бірнеше ондаған микрометрге дейін өзгеруі мүмкін және бастапқы Si сипаттамаларына, электролит құрамына және процестің жағдайларына байланысты әртүрлі конфигурацияға және өзара орналасуға ие болады. Сонымен қатар, тері тесігін қалыптастыру процесінде жүретін диспропорцияның химиялық реакциясы тері тесігінің қабырғаларында Si атомдарының ішінара тұндыруымен сипатталады. Осылайша, si бетінде әртүрлі наноқұрылымды қабаттар пайда болады, олар кеуекті құрылымдардың қасиеттеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Кеуекті кремнийдің негізгі қасиеттері монокристалды Si-мен салыстырғанда 1-кестеде келтірілген.

Физикалық сипаттамасы

с -Si

КК (кеуектілігі, %)

Физикалық сипаттамасы: 1. Юнг модулі EY , ГПa

с-Si: 160

КК (кеуектілігі, %): 83 (20 %) - 0, 87 (90 %)

Физикалық сипаттамасы: 2. Меншікті кедергі ρ , Ом·cм

с-Si: 0, 01>1000

КК (кеуектілігі, %): 10 ¹⁰ -10 ¹² - НПК

Физикалық сипаттамасы: 3. Тыйым салынған аймақтың ені Eg , эВ

с-Si: 1, 12

КК (кеуектілігі, %): 1, 4 (70%) - 2 (90%)

Физикалық сипаттамасы: 4. Меншікті беті, м ² /cм ³

с-Si: 0, 2

КК (кеуектілігі, %): 1000 - НПК

Физикалық сипаттамасы: 5. Сыну коэффициенті n

с-Si: 3, 94

КК (кеуектілігі, %): 1, 2-2, 87 - НПК

Физикалық сипаттамасы: 6. Протон өткізгіштігі σ , См/см

с-Si: -

КК (кеуектілігі, %): 10 ^-3 -10 ^-4 - НПК

Физикалық сипаттамасы: 7. Жылуөткізгіштігі ӕ , Вт/(мK)

с-Si: 157

КК (кеуектілігі, %): 1, 2

Физикалық сипаттамасы: 8. Ерітінділірге рН=7, 5

с-Si: тұрақты

КК (кеуектілігі, %): ериді

1. 2 Кеуекті кремний алу жолдары

Кеуекті кремнийді алудың көптеген жолдары бар. Көбінесе микроэлектрондық процестер технологиясында реактивті ионды өңдеу әдісі қолданылады. Бұл технология бақыланатын параметрлері бар реттелген кеуекті құрылымдарды алуға мүмкіндік береді, алайда әдіс күрделі техникалық орындауды қажет етеді. Сондай-ақ, плазмохимиялық өңдеу әдістері және электрохимиялық және химиялық өңдеудің аралас әдісі белгілі, бұл электрохимиялық өңдеуден кейін si тақталары ең тұрақты сипаттамалары бар КК алу үшін HF немесе HCl концентрацияланған ерітінділеріне батырылады. Ең көп тарағандары-si монокристалды тақталарын электрохимиялық және химиялық өңдеу.

Әдебиетте HF және тотықтырғыш негізінде ерітіндіде КК алудың химиялық әдісі гетерогенді химиялық жемірілу (NHT, stain etching - SE) деп аталады. Бетті жақсы ылғалдандыру және бүкіл аймақтағы тегістеу біркелкілігі үшін CH3COOH көбінесе осы ерітінділерге қосылады. Бұл әдіс арзан және технологиялық қарапайымдылығына байланысты кеңінен қолданылады. HF және HNO3 пайыздық концентрациясының оңтайлы қатынасын таңдағанда, әр түрлі морфологиясы бар кеуекті құрылымдарды алуға болады [55-58] . Басты артықшылығы мүмкіндігі болып табылады қалыптастыру субмикронных топологиялық мөлшерін НХТ-құрылымдар [59] . Кемшіліктерге осы әдіспен алынған кеуекті қабаттардың аз қалыңдығы (1 мкм-ге дейін), сондай-ақ қалыптасқан құрылымдардың қалыңдығы мен морфологиясы бойынша гетерогенділік жатады.

Шектеу факторы-Si иондарының диффузиясы ФИК Заңына сәйкес кеуекті қабат қалыңдығының ұлғаюымен шектеледі. Сонымен қатар, бастапқы субстраттың допинг деңгейінің жоғарылауымен қалың кеуекті қабаттар жасауға болады, бұл ақаулардың болуымен байланысты, олардың болуы маринадтау жылдамдығын арттырады . Әр түрлі ерітінділердегі химиялық өңдеудің толық сипаттамасы [35, 62-66] жұмыстарда берілген.

Осы жағымсыз факторлардың әсерін азайту үшін қазіргі уақытта металл нанобөлшектерді қолдана отырып, химиялық өңдеу үшін жаңа шешімдер әзірленуде. Металл нанобөлшектерді қолдану әр түрлі морфологиясы бар микро және наноқұрылымды беттердің пайда болуына әкеледі (5-сурет) . Әдістің ерекшеліктері жұмыста егжей-тегжейлі сипатталған [30] .

Ең көп қолданылатын металдар-бұл Au және Ag, олардың өңделуіне байланысты. Металдар si субстратына вакуумдық қолдану процестерін және ерітінділерден химиялық тұндыру әдістерін қолдана отырып қолданылуы мүмкін. Вакуумдық бүрку тапсырыс берілген құрылымдарды қалыптастыруға мүмкіндік береді, ал химиялық қолдану әдісі технологиялық тұрғыдан қарапайым және арзан, қалыптасқан субстраттың морфологиясы маңызды болмаған кезде қолданылады.

5сурет. AU және Pt нанобөлшектерін қолдану арқылы тері тесігін қалыптастыру

Металл бөлшектердің мөлшері мен пішіні кеуекті қабаттың морфологиясына айтарлықтай әсер етеді. Тері тесігінің диаметрі металл бөлшектердің диаметрімен өлшенеді. Сонымен, өлшемі 1-ден 10 нм-ге дейінгі бөлшектерді қолданған кезде НПК пайда болады, диаметрі одан әрі ұлғайған кезде KК пайда болады [68] .

Қалыптасқан құрылымдардың қалыңдығы маринадтау уақытына пропорционал [71] . Қажетті қалыңдығы мен морфологиясының қабатын қалыптастырғаннан кейін металл нанобөлшектері субстратты HNO3-те жуу арқылы алынып тасталады, содан кейін тазарту процесі жүреді [72] .

Химиялық маринадтауды нанобөлшектермен және онсыз біріктірген кезде қалыңдығы өзгеретін қасиеттері бар градиент құрылымдарын қалыптастыру мүмкіндігі пайда болады [73-76], осылайша қажетті оптикалық [74], электрлік [77] және алынған құрылымдардың механикалық қасиеттерін жасайды.

Осылайша, металл жабыны бар химиялық өңдеу қарапайым, жылдам және әмбебап әдіс болып табылады, ол ең аз жабдыққа қойылатын талаптармен наноқұрылымдардың кең спектрін жасайды [78] . Өңдеу әдісі монокристалды (cSi), мультикристалды (mcse) және аморфты Si (a-Si) [79], сондай-ақ GaAs, GaN және SiC [30] сияқты басқа материалдарға қолданылуы мүмкін. Алайда, КК-дің металдармен ластануы осы құрылымдарды одан әрі қолдануда қиындықтар туғызады, сонымен бірге қымбат металдарды пайдалану салдарынан электрохимиялық өңдеумен салыстырғанда технологиялық процесс қымбат болып келеді.

Қазіргі уақытта кеуекті құрылымдарды өндірудің ең өзекті әдісі-Si пластинасын әртүрлі концентрациясы бар HF негізіндегі электролит ерітінділерінде Анодтау [42, 80, 81] . Анодты өңдеу үшін электрохимиялық жасушалардың негізгі түрлері 6-суретте көрсетілген [82] .

a) b)

6сурет. HF ерітінділеріндегі (a) p-Si және (b) n-Si [82]

Екі жақты кеуекті кремнийдің үлгілерін жасау қос резервуары бар электролиттік жасушада жүзеге асырылады, онда пластинаның екі жағы да электролитпен суланған. 0, 1 [83] . , . Қабаттардыңқалыңдығы 50 мкм-гежетеді, F .

Солсияқты, , Si . Si . Осылайша, жоғарықосындыланған Si .

- [84, 85] . , , .

. -мезгілқоспаланған si . - (7-сурет) .

7сурет. Қабатты құрылымды қалыптастыру процесі

Өңдеу уақытының өзгеруі қалыптасқан қабаттың қалыңдығын бақылауға мүмкіндік береді. КК кеуекті қабатының қалыңдығы іс жүзінде сызықтық түрде өседі, өйткені өңдеу уақыты артады. Сонымен қатар, маринадтау процесі кезінде ток тығыздығының мезгіл-мезгіл өзгеруі кеуектілікті тереңдікте модуляциялауға мүмкіндік береді [86], бұл сыну көрсеткішінің кез-келген профилін алуға мүмкіндік береді.

Кеуекті кремнийдің реттелген қабаттарын қалыптастыру үшін si бетін құрылымдау жүзеге асырылады. Атап айтқанда, макропорлы Si көбінесе пластинаны алдын-ала құрылымдау арқылы жасалады. Бірінші кезеңде фотолитографиялық маска жасалады, содан кейін үлгі инверттелген пирамидалар түрінде ою шұңқырларын қалыптастыру үшін KOH ерітіндісінде анизотропты түрде шығарылады. Келесі кезеңде анодты өңдеу HF ерітінділерінде жүзеге асырылады, онда маринадтау шұңқырларда селективті түрде өтеді. Нәтижесінде фотонды кристалдар ретінде қолдануға болатын мінсіз қалыптасқан микропористалық құрылымдар пайда болады (8-сурет) [89] .

8сурет. Қалыптасқан фотонды кристалдың мысалы [89]

Тері тесігін тазарту-бұл анод тогының тұрақты белгіленген мәні бар электролит пен Si өзара әрекеттесуінің күрделі гетерогенді процесі. КК қалыптастыру процесін жүзеге асыру үшін анод материалында бос заряд тасымалдаушылардың болуы қажет, өйткені химиялық түрленулер олардағы тесік-электронды (h+ - E-) алмасудың болуын болжайды. Анодтық өңдеу процесінің сызбасы 9-суретте көрсетілген [90] .

9 сурет. КК анодтық өңдеу механизмінің сызбасы [90]

Көші-қону процесі h+ тесіктерінің Si бетіне қоныс аударуымен байланысты болғандықтан, улау жылдамдығы мен кеуектілігі үлгінің допинг дәрежесіне байланысты. Жалпы жағдайда улау жылдамдығы улау тогының тығыздығы жоғарылаған сайын артады [50, 51] .

Улау тогының тығыздығына байланысты 10-суретте айқын көрсетілген реакция ағымының 3 механизмі мүмкін [46] .