REVISTA ECIPERU 15 (2018) 66-70

Caracterización óptica y estructural de monocapas de silicio poroso por medio de reflectancia en la región visible y rayos X

Danilo Roque Huanca

Instituto de Física e Química da Universidade Federal de Itajubá,

Avenida B. P. S, 1303, Pinheirinho, Itajubá – MG, Brasil

Recibido el 15 de noviembre del 2018. Aceptado el 21 de noviembre del 2018.

 DOI: https://doi.org/10.33017/RevECIPeru2018.0010/

Resumen

Una monocapa de silicio poroso con porosidad variable a lo largo del espesor fue caracterizando usando diferentes técnicas ópticas. Los resultados muestran que las técnicas basadas en reflectancia en la región visible divergen en aproximadamente 20% de aquellas encontradas por medio de los métodos basados en rayos X. Esa divergencia es una consecuencia de la variación del índice de refracción con la longitud de onda, tanto de la estructura porosa como del líquido empleado para el análisis. Los resultados sugieren que la estructura porosa puede ser modelada como un conjunto de poros esféricos con radio que varía entre 3.0 nm a 4.4 nm, en adición a los poros con forma cilíndrica con radio entre 22 nm y 42 nm, mientras su altura lo hace entre 55 y102 nm. La porosidad de la estructura varia a lo largo del espesor entre 65-81 %.

Descriptores: silicio poroso, reflectancia de rayos X, GISXASX, espectroscopia por infiltración de líquidos.

Abstract

A porous silicon monolayer with porosity varying in depth was characterized using different optical methods. The results show that techniques based on reflectance in the visible region diverge in approximately 20% of those found by means of X-ray based methods. This divergence is associated to the wavelength dependence of the refractive index of both the porous structure and the infiltrated liquid inside the pores. The results suggest that the porous structure can be modeled as a set of spherical pores with radius ranging from 3.0 to 4.4 nm, in addition to cylindrical pores with radius and length varying between 22 and 42 nm, while its length does between 55 -102 nm. The porosity of the structure varies in depth between 65-81%.

Keywords: porous silicon, x-ray reflectance, GISAXS, spectroscopy by liquid infiltration.

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