Regensburg 2000 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 12: Poster I: Quanten Hall Effekt (1-9), II-VI Halbleiter (10-17), Epitaxie (18-23), Quantenpunkte und -dr
ähte (24-50), Photonik (51-59), Metall-Isolator Übergang (60-64), Si/Ge (65-67), Elektronentheorie (68-69), Amorphe Halbleiter, Ionen-Implantation

HL 12.58: Poster

Monday, March 27, 2000, 14:00–19:00, A

3D-Photonische Kristalle in Silizium durch elektrochemische Ätzung mit Strukturgrößen bis 100 nm — •Jürgen Carstensen, Marc Christophersen und Helmut Föll — Technische Fakultät, Kaiserstr. 2, 24143 Kiel

Makroporen in Silizium sind ein sehr effektives und relativ einfaches Verfahren zur Bildung periodischer Porenraster und damit zur Strukturierung Photonischer Kristalle. Bisher wurden im wesentlichen zweidimensionale Porenraster großflächig produziert, strukturiert und auf ihre optischen Eigenschaften hin untersucht. Durch Wahl geeigneter Siliziumoberflächen, entsprechender Vorstukturierung der Oberfläche und Optimierung der Ätzbedingungen können jedoch auch 3D Porenstrukturen geätzt werden. Unter Ausnutzung der natürliche Kristallanisotropie des Ätzmechanismusses in (113)-Richtung des Si-Kristalles kann sogar eine verzerrte 3D fcc Porenstruktur geätzt werden, die nach theoretischen Rechnungen eine sehr breite dreidimensionale optische Bandlücke aufweisen sollte.

Großen Einfluß auf die Stabilität und Reprodzierbarkeit dieser Poren hat hierbei die Wahl des Elektrolyten und eine Synchronisation des Porenwachstums durch periodische Modulation der Beleuchtung und/oder der Ätzspannung. Durch Parameteroptimierung konnte der Stabilitätsbereich für Makroporen im sub µ Bereich deutlich verbessert werden; Poren -Durchmessern und -Abständen im 100 nm Bereich sind möglich; damit können Photonische Kristalle im sichtbaren Lichtspektrum hergestellt werden.