Efecto del etanol en la formación de nanoestructuras de silicio poroso

Abstract

Esta investigación se enfoca en el efecto de la adición de etanol al HF de la solución electrolítica utilizada para la producción de silicio poroso. Para precisar dicho efecto se obtuvieron muestras de silicio poroso fotoluminiscente con diferentes proporciones en volumen de HF:etanol (100:0, 99:1, 19:1, 9:1, 3:1 y 1:1) por anodización de silicio cristalino, las cuales se analizaron por espectroscopía infrarroja con transformada rápida de Fourier (FTIR), por microscopía óptica, por microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los resultados de estos análisis permitieron establecer que la adición de etanol al electrolito disminuye la severidad del ataque químico y facilita la formación de poros de morfología y distribución regular a través de toda la superficie. El análisis FTIR indica la predominancia del grupo hidruro, así como también la contribución del etanol evidenciado por la presencia de bandas asociadas a los grupos SiOEt. Los análisis por microscopía óptica y SEM, revelan la formación de óxido sobre la superficie de silicio poroso. El análisis por AFM revela que el material de partida presenta poros que se expanden con el ataque electroquímico y permite medir la rugosidad de la superficie del silicio poroso que se incrementa al disminuir la concentración del etanol en la solución electrolítica. Como conclusión se propone un modelo cualitativo que explica porque se produce silicio poroso de mejores características morfológicas cuando se usa una mezcla de HF:etanol.