Моделирование процессов образования пористого кремния и гомоэпитаксии на его поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Новиков, Павел Леонидович

• Новиков, Павел Леонидович
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Новиков, Павел Леонидович

Введение.

ГЛАВА 1. СТРУКТУРНЫЕ, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ А ПОРИСТОГО

КРЕМНИЯ И ЕГО ПОВЕРХНОСТИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

§1.1 Экспериментальные методы исследования структуры пористого кремния.

§1.2 Фрактальные свойства пористого кремния.

§1.3 Существующие модели образования пористого кремния.

1.3.1. Химические процессы при образовании ПК.

1.3.2. Распределение потенциала в системе Si/HF и условия образования пор.

1.3.3. Модель Смита образования пористого кремния.

1.3.4. Модель Беали.

1.3.5. Модель Леманна образования макропор.

1.3.6. Квантовая модель образования пористого кремния.

§1.4 Численное моделирование образования пористого кремния.

§1.5 Кинетика фазовых переходов в наноструктурах.

1.5.1. Статистическая теория кристаллизации.

§1.6 Свойства поверхности пористого кремния.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ.

§2.1 Модель образования пористого кремния.

2.1.1. Сильно легированный кремний р- типа.

2.1.2. Слабо легированный кремний р-типа.

§2.2 Результаты численного моделирования на двумерной сетке.

§2.3 Результаты численного моделирования на трехмерной сетке.

§2.4 Распределение пористости по глубине пористого слоя.

§2.5 Вычисление фрактальной размерности структур пористого кремния.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ.

§3.1 Кинетика твердофазной кристаллизации пористого аморфного кремния.

§3.2 Термодинамика плавления пористого аморфного и кристаллического кремния.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. ГОМОЭПИТАКСИЯ НА ПОРИСТЫХ СЛОЯХ КРЕМНИЯ.

§4.1 Рост эпитаксиальных пленок на слоях пористого кремния.

§4.2 Подходы к моделированию эпитаксии кремния на пористом кремнии.

§4.3 Обобщение моделей Гилмера и Введенского на трехмерный случай.

§4.4 Особенности вычислительного алгоритма.

§4.5 Механизм формирования тонкого нависающего слоя.

§4.6 Морфология поверхности эпитаксиального слоя.

Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процессов образования пористого кремния и гомоэпитаксии на его поверхности»

Обнаружение в пористом кремнии (ПК), получаемом анодным электрохимическим травлением в растворах люминесценции в видимой области [1] привлекло широкое внимание исследователей к его физическим свойствам. Основное направление исследований определяется возможностью создания на базе ПК фотоприемников и светодиодов [2]. Параллельно проводятся работы, связанные с потенциальными применениями ПК в оптических волноводах [3], элементах с высокой удельной электрической емкостью [4], антиотражающих покрытиях [5,6], солнечных батареях [7], газочувствительных датчиках [8,9,10,11], оптических интерферометрах [12,13]. Последнее время уделяется особое внимание к ПК как средству решения проблем микроинженерии [14,15,16,17]. Интерес к ПК поддерживается не только его прикладными возможностями. Высокая величина удельной площади поверхности, фрактальные свойства, сохранение дальнего порядка при локальных разрывах кристаллической структуры ставят ПК в особый разряд физических объектов, обладающих малоизученными оптическими, электрофизическими, термодинамическими и упругими свойствами. Некоторые вопросы фундаментального характера встают в связи с возникающими прикладными задачами. Так для разработки физических основ эпитаксии на пористом кремнии необходимо иметь представление о структуре в объеме и на поверхности пористого слоя, особенностях его упругого, кинетического и термодинамического поведения. Между тем в настоящее время нет полного понимания процессов, происходящих при анодном электрохимическом травлении кремния, используемом при формировании ПК, хотя накоплен большой объем экспериментальных данных, позволяющих связать условия образования со структурой ПК. При этом обычно варьируются тип и уровень легирования исходной подложки, плотность анодного тока, концентрация составляющих раствора Ш\ Анализ полученных слоев ПК проводится с помощью разнообразных методик, таких как сканирующая [18], просвечивающая электронная микроскопия [19], дифракция быстрых электронов, масс-спектроскопия вторичных ионов [20], рамановская спектроскопия и др. Однако современные средства структурного анализа не дают ряда важных сведений о морфологии пористой структуры. В частности, они не позволяют получить точных данных о распределении пористости по глубине слоя. Основная часть результатов экспериментального исследования ПК либо получена для усредненных по объему характеристик (пористости, проводимости, упругих напряжений и т. д.), либо относится к микроскопическим (пусть даже статистически типичным) фрагментам структуры. При этом мало внимания уделяется подходам, заключающимся в изучении микроскопических и макроскопических свойств в рамках единого комплекса исследований. Не имея данных о характере свойств, проявляющихся на разных масштабах объекта одновременно, невозможно объяснить физические свойства, обусловленные фрактальными особенностями его структуры [21,22,23,24,25,26,27]. Поэтому представляется полезным подход, позволяющий в рамках единого исследования устанавливать как мелко- так и крупномасштабные свойства, а также связь между ними. Кроме того, при исследовании процессов формирования ПК важен аспект, связанный не только с микроскопическим механизмом растворения, но также с динамикой неоднородного объемного распределения скорости растворения. В решении такого рода проблем исключительно удобным, а часто - уникальным, оказывается метод компьютерного моделирования.

Для описания процессов, происходящих при анодном травлении кремния, привлекались разнообразные модели, которые можно условно разбить на две группы. В первую входят модели, описывающие электрохимические реакции между электролитом и кремнием [28,29,30]. Ко второй относятся модели, описывающие перенос дырок на границу раздела БШР. В модели Смита [31,32] предполагается диффузионный механизм транспорта дырок. В модели Беали [33,34] рассматривается влияние приповерхностной области обеднения на вероятность попадания дырки на границу раздела. Леманн [35,36] предложил модель, описывающую механизм перехода из режима формирования макропор в режим электрополировки при повышении плотности анодного тока. Во многих работах [37,38,39,40,41,42] используется модель, учитывающая уменьшение вероятности проникновения дырок в наночастицы кремния в результате увеличения ширины запрещенной зоны вследствие эффекта размерного квантования. Существует несколько альтернативных моделей образования ПК, выдвигающих в качестве доминирующих механизмов поверхностное натяжение на границе Si/HF [43], локальные деформации [44,45], бифуркации электрических напряжений [46]. Для того, чтобы выяснить связь указанных механизмов с морфологией структуры ПК, был поставлен ряд вычислительных экспериментов. Для компьютерного моделирования наиболее адаптированной является модель диффузионно лимитируемой агрегации (ДЛА). Для учета влияния плотности анодного тока на конфигурацию и средний диаметр пор модель ДЛА подвергалась модификациям [32,47]. Однако даже визуально обнаруживается отличие результатов моделирования [31,41] от данных реальных экспериментов, полученных методом просвечивающей электронной микроскопии. Это свидетельствует о необходимости привлечения дополнительных механизмов в модель образования ПК и соответствующих изменений в алгоритме компьютерного моделирования. Другим общим недостатком существующих работ по компьютерному моделированию образования ПК является то, что в этих работах процессы в трехмерном объекте «проецируются» на двумерную сетку. Это не только снижает адекватность моделирования, но и лишает возможности использовать полученный объект (поперечный срез пористого слоя) для дальнейшего изучения свойств ПК.

Особый интерес представляет поверхность пористого слоя кремния как подложка для гомо- и гетероэпитаксии. В ряде экспериментов [110,111,112] были получены пленки кремния-на пористом кремнии" с бесдислокационной структурой. В последнее время увеличилось количество экспериментальных работ по гетероэпитаксии на пористом кремнии [117]. В области проблем роста остается много вопросов, касающихся механизма эпитаксии на пористых слоях. Одним из инструментов в решении этих вопросов может служить компьютерное моделирование. Подход к моделированию эпитаксии, получивший название «твердое-на-твердом», разработанный Гилмером [139] и развитый Введенским и Кларком [48], применим только к случаю сплошной поверхности подложки. Для возможности моделирования процессов, сопровождающих эпитаксию на пористой поверхности, принципиально необходим учет вакансий и нависающих конфигураций атомов. Если при эпитаксии на вицинальной поверхности самое необычное поведение проявляют атомы на вертикальных участках поверхности (при отрыве и встраивании в ступени, переходах с одной террасы на другую), то на пористой поверхности процессы подобного рода становятся доминирующими. С точки зрения микроскопического механизма этих процессов представляют интерес данные моделирования, полученные методом молекулярной динамики вблизи димерных рядов на поверхности 81(100). Однако в отношении поверхности 81(111) аналогичные данные нам не известны.

Ряд вопросов возникает также в связи с подготовкой поверхности пористого слоя на предварительном этапе перед эпитаксией. Обычно пористый слой термически отжигается, а для удаления окисла поверхность подвергается обработке парами кремния. В связи с высокой удельной площадью поверхности ПК уже при сравнительно низких температурах нагрева следует ожидать структурных изменений в объеме пористого слоя. К моменту постановки настоящей работы данные по изучению фазовых переходов в пористых материалах практически отсутствовали.

Цель работы заключалась в исследовании методом компьютерного моделирования процесса образования пористого кремния, его структурных свойств, кинетики и термодинамики фазовых переходов в нем, а также процессов молекулярно-лучевой эпитаксии кремния на пористых слоях 81. Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

- Разработать модель образования ПК, учитывающую зависимость морфологии формируемого пористого слоя от уровня легирования подложки, плотности анодного тока и концентрации Ш7 в растворе.

- Определить основные структурные характеристики пористого кремния - среднее значение диаметра пор и расстояние между ними, распределение пористости по глубине, удельную площадь поверхности и фрактальную размерность кристаллического скелета в пористом слое.

- Изучить влияние высокой удельной площади поверхности пористого кремния на кинетику и термодинамику фазовых переходов в нем.

- Разработать трехмерную модель эпитаксии кремния на пористом кремнии.

- Определить механизм и основные кинетические закономерности начальной стадии гомоэпитаксии на пористом кремнии.

Научная новизна.

1). Предложен новый подход в моделировании процесса образования пористого кремния при анодном травлении в растворе Ш% учитывающий совместное действие следующих факторов на морфологию формирующегося пористого слоя:

- макро- и микромасштабных особенностей рельефа кремниевого анода для сильно легированного р-Бц

- механизма термической генерации/рекомбинации дырок и эффекта размерного квантования в наночастицах кремния для слабо легированного р-Б!

2). На основе предложенного подхода разработана модель образования пористого кремния при анодном травлении, учитывающая уровень легирования подложки р-типа, плотность анодного тока, концентрацию и температуру раствора № в электролите.

3). Получены адекватные экспериментальным данным (по конфигурации и диаметру пор, среднему расстоянию между ними) двухмерные изображения структур пористого кремния.

4). Построены трехмерные изображения структур пористого кремния на основе слабо легированного

5). Для трехмерных пористых структур, полученных моделированием, непосредственно определены распределение пористости по глубине, удельная площадь поверхности и фрактальная размерность как функция размера фрагмента.

6). Сделаны оценки обусловленного повышенной удельной площадью поверхности максимального уменьшения температуры плавления пористого аморфного и кристаллического кремния с различной конфигурацией пор.

7). Разработана модель гомоэпитаксии на пористом кремнии (111) при МЛЭ. Получены трехмерные изображения структур кремния на различных стадиях гомоэпитаксии. Предложен механизм формирования нависающего слоя.

8). Вычислены зависимости шероховатости поверхности от количества осажденного кремния для различных значений пористости и для различных начальных морфологий поверхности пористого слоя. Предсказана немонотонная зависимость количества осажденного кремния, достаточного для застройки пористого слоя, от плотности молекулярного потока.

Положения, выносимые на защиту:

1). Эффект фокусировки электрического поля и механизм рельефо-зависимого травления, действующие на доньях пор, играют существенную роль в морфологии пористого слоя на основе сильно легированного р-Бг. Первый влияет на среднее расстояние между порами, второй - на средний диаметр пор. Распределение пористости по глубине слоя ПК, полученного на основе слабо легированного 81, определяется совместным действием термической генерации/рекомбинации дырок и эффекта размерного квантования в наночастицах кремния.

2). В рамках геометрической модели атомной диффузии для поверхности пористого кремния (111) реализуется механизм формирования тонкого нависающего слоя, застраивающего пористый слой на начальной стадии гомоэпитаксии.

3). Зависимость количества (эффективной толщины) осажденного кремния, достаточного для сплошной застройки пористого слоя, от плотности молекулярного потока имеет немонотонный характер: с увеличением плотности молекулярного потока эффективная толщина сначала уменьшается, затем остается постоянной и увеличивается при дальнейшем повышении плотности молекулярного потока.

Практическая значимость работы.

Построенный методом компьютерного моделирования объект адекватен по своей структуре реальному пористому кремнию и может использоваться для исследования процесса образования и физических свойств ПК.

Совокупность результатов моделирования образования ПК позволила

- выявить закономерности формирования морфологии пористого слоя кремния при анодном травлении;

- непосредственно определить характерные структурные параметры ПК.

Выявленные особенности термодинамики и кинетики фазовых переходов в ПК создают дополнительные предпосылки для решения проблем термической стабильности пористых материалов.

Результаты моделирования гомоэпитаксии на пористых слоях кремния представляет интерес для создания КНИ структур и других систем с применением пористого кремния на основе технологии микроинженерии.

В первой главе диссертации дан обзор современного состояния экспериментальной базы для исследования ПК, представлений о механизмах процессов, происходящих в системе БЮТ1 при анодном травлении, изложены подходы к моделированию этих процессов. Проведено сопоставление моделей образования ПК с данными различных экспериментов. Отмечены особенности фазовых переходов в тонких пленках и наноструктурных материалах. Приведены результаты экспериментов по термической обработке ПК. Рассмотрены установленные экспериментально свойства поверхности пористых слоев кремния и влияние состояния этой поверхности на процессы гомо- и гетероэпитаксии.

Вторая глава посвящена изложению используемой в дальнейших расчетах модели образования ПК при анодном травлении кремния р-типа в растворе Ш7. В основе модели лежит механизм агрегации, ограниченной диффузией. В зависимости от уровня легирования подложки в модель дополнительно включаются различные механизмы.

В случае сильно легированного кремния модель строится на двух основных исходных посылках. Во-первых, предполагается, что растворение кремния происходит на доньях пор. Физическая мотивация этого предположения состоит в том, что силовые линии электрического поля фокусируются на концах пор как участках поверхности раздела с малым радиусом кривизны. Во-вторых, на доньях пор действует рельефо-зависимый механизм травления, сглаживающий микроскопические неровности поверхности кремния. Поскольку плотность тока на доньях пор высока, со стороны электролита возникает обеднение ионного заряда. Поэтому дырка, оказавшись на границе раздела БШБ, некоторое время мигрирует по поверхности кремния. При этом наиболее резкие возвышенности играют роль ловушек для дырок и стравливаются в первую очередь, в отличие от углублений, из которых не успевают уходить продукты реакций, препятствующие растворению кремния. Компьютерное моделирование образования ПК при анодном травлении сильно легированного кремния проведено по алгоритму Монте-Карло на двумерной сетке.

В модели образования ПК на основе слабо легированного кремния мы пренебрегаем эффектами локальных электрических полей и рельефо-зависимого травления. В качестве дополнительных механизмов, определяющих морфологию пористого слоя, помимо диффузии, рассматриваются термическая генерация/рекомбинация дырок и размерное квантование в наночастицах. Последнее приводит к увеличению ширины запрещенной зоны в частицах кремния размером менее 10 нм и подавляет их растворение. Компьютерное моделирование образования ПК при анодном травлении слабо легированного кремния проведено по алгоритму Монте-Карло на трехмерной сетке.

Представлены изображения пористых структур, полученных моделированием на двух-и трехмерном массиве. Отмечена большая степень соответствия между морфологиями структур, полученных моделированием и экспериментально. Дана качественная интерпретация результатов моделирования и их связи с условиями анодного травления. Для нанопористых структур определены распределение пористости по глубине и фрактальная размерность.

В третьей главе в качестве примера использования построенного объекта для изучения свойств ПК рассматривается вопрос о термической стабильности кристаллического и аморфного ПК. Проведено решение задачи о твердотельной кристаллизации аморфного пористого кремния в рамках стационарной теории зарождения. Из всей совокупности характеристик пористой структуры акцент сделан на высокую удельную площадь поверхности. Это позволило, во-первых, оценить стационарную скорость появления зародышей кристаллической фазы и , во-вторых, определить повышение свободной энергии за счет ее поверхностной составляющей. Получено уменьшение характерной температуры кристаллизации в зависимости от распределения пор в объеме, их конфигурации и размеров. Сделаны оценки температуры плавления аморфного и кристаллического ПК. При этом с учетом появления дополнительного поверхностного слагаемого в выражении для свободной энергии (которым в случае компактного кремния можно было пренебречь) построены кривые равновесия на Б-Т диаграмме кристаллического, аморфного и жидкого состояний. По диаграмме определены температуры плавления Ттс кристаллического и аморфного ПК. Показано, как смещения ЛТтс и АТта по отношению к обычному кремнию в сторону низких температур зависят от пористости, формы и размеров пор. Предсказана величина смещения до 270 К в условиях, близких к реальным.

Четвертая глава посвящена моделированию процесса эпитаксиального роста кремния на пористых слоях кремния. Рассмотрена модель поверхностной атомной диффузии Гилмера и подчеркнута принципиальная ограниченность области ее применимости описанием процессов диффузии, происходящих в плоскости роста. Изложена разработанная обобщенная модель атомной диффузии на 81(111), в которой допускаются вакансии и нависания атомов, и учитывается окружение диффундирующих атомов до второй координационной сферы включительно - в объеме, а не только в плоскости роста, как в моделях, применявшихся ранее. Построены трехмерные изображения структур, полученных в рамках вычислительного эксперимента. Предложен возможный механизм застройки устьев пор через формирование нависающего слоя толщиной до двух биатомных слоев. С помощью функции шероховатости [48] проанализирована кинетика эпитаксиального процесса. Показано, что наступление характерных осцилляций шероховатости задерживается по сравнению со случаем эпитаксии на гладкой поверхности 81(111). Величина задержки прямо пропорциональна пористости подложки.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Новиков, Павел Леонидович

Основные выводы по диссертации

1. Предложены модели образования пористого кремния при анодном травлении силъно-и слабо легированных подложек. Согласно данной модели при анодизации сильно легированного кремния его растворение происходит на доньях пор, где на микроскопических неровностях действует рельефо-зависимый механизм травления. Образование пор в слабо легированном кремнии обусловлено не только диффузией, но и термической генерацией дырок вблизи поверхности ШУ81. Растворение наночастиц кремния подавляется из-за эффекта размерного квантования.

В рамках предложенных моделей показано, что: а) в сильно легированном кремнии дрейф дырок и плотность заряда на границе раздела существенно влияют на морфологию пористого слоя. Повышение плотности анодного тока и/или уменьшение концентрации НБ в электролите приводит к увеличению диаметра пор; среднее расстояние между порами определяется радиусом дебаевского экранирования; б) в слабо легированном кремнии морфология пористого слоя определяется совместным действием диффузии дырок, термической генерации/рекомбинации дырок и эффекта размерного квантования в наночастицах. Зависимость пористости от глубины обладает резким (до 25%) спадом в приповерхностном слое, плавно убывает в объеме и быстро падает до нуля в переходном слое пористый/сплошной кремний; градиент пористости в объеме пористого слоя уменьшается с повышением скорости термической генерации дырок; в) фрактальная размерность пористого кремния является монотонно возрастающей функцией масштаба и изменяется от 0.1 до 3;

2. Развита модель фазовых переходов в пористых материалах. Большая величина удельной площади поверхности в пористых материалах приводит к значительному увеличению скорости зарождения центров новой фазы и к появлению дополнительного слагаемого в выражении для свободной энергии. Первый фактор влияет на кинетику, второй - на термодинамику фазовых переходов. Показано, что: а) уменьшение характерной температуры кристаллизации из аморфной фазы в пористом кремнии по сравнению с компактным может составлять до 80 К; б) уменьшение температуры плавления кристаллического и аморфного пористого кремния зависит от пористости Р и размера го пор и может составляет 270 К (для Р=35%, го=1 нм);

3. Разработана трехмерная модель эпитаксии кремния на пористых слоях кремния с учетом межслоевых переходов при диффузии адатомов вдоль поверхности пористой структуры. В результате проведенных вычислительных экспериментов получены изображения трехмерных структур на различных стадиях эпитаксии; построены зависимости шероховатости поверхности от количества осажденного кремния, характеризующие морфологию переходного слоя; В рамках разработанной модели установлено, что: а) после застройки поверхности пористого слоя шероховатость поверхности является осциллирующей функцией количества осажденного кремния (с периодом 1 бислой). По сравнению со случаем сплошной поверхности осцилляции задерживаются на величину, монотонно увеличивающуюся с пористостью. б) основным механизмом застройки поверхности пористого 81(111) является образование нависающего слоя толщиной 1-2 бислоев.

Предсказано, что: а) количество кремния ^¥эфф, необходимое для застройки поверхности ПК, немонотонным образом зависит от плотности молекулярного потока Б: при Б<0.1 бислой/с - \¥Эфф убывает, при 0.2<Б<2 бислой/с остается постоянным и растет при дальнейшем увеличении Б;

123 б) влияние рельефной в промежутках между порами структуры исходной поверхности заключается в задержке осцилляций шероховатости. При этом различие свойств монослоев, составляющих биатомный слой, проявляется в немонотонной зависимость луЭфф от глубины рельефа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа проводилась в ИФП СО РАН в лаборатории неравновесных полупроводниковых систем в рамках плана научно-исследовательских работ Института под руководством профессора, д. ф.-м. н. Александрова JI.H. до его безвременной кончины, и профессора, д. ф.-м. н. Двуреченского А.В. на завершающем этапе работы. Содержание работы отражено в пятнадцати публикациях:

1. L.N. Aleksandrov and P.L. Novikov, Kinetics of phase transitions in porous silicon. - phys. stat. sol. (a), 1996, v. 158, p.419-426.

2. JI.H. Александров, П.Л. Новиков, Моделирование образования структур пористого кремния. - Письма в ЖЭТФ, 1997, т.65, в.9, с.685-690.

3. L.N. Aleksandrov and P.L. Novikov, Mechanisms of formation and topological analysis of porous silicon - computational modeling. - Computational modeling of issues in materials science, Symposium Proc., 1997, v.70, p.406-410; Computational materials science, 1998, v. 10, p.406-410.

4. L.N. Aleksandrov and P.L. Novikov, Morphology of porous silicon structures formed by anodization of heavily and lightly doped silicon. - Thin solid films, 1998, v.330, p. 102-107.

5. П.Л.Новиков, Л.Н.Александров, А.В.Двуреченский, В.АЗиновьев, Механизм эпитаксии кремния на пористых слоях кремния. - Письма в ЖЭТФ, 1998, т.67, в.7, с.512-517.

6. P.L. Novikov, L.N.Aleksandrov, A V.Dvurechenskii and V.A.Zinovyev, Modelling of initial stage of silicon epitaxy on porous silicon (111) surface. - Phys. Low-Dim. Struct., 1999, v. 1/2, p.179-188.

7. П.Л.Новиков, Моделирование образования пористого кремния и эпитаксии кремния на его поверхности. - Известия вузов. Физика, 1999, №3, с.49-56.

8. Л.Н. Александров, П.Л. Новиков, Моделирование образования структур пористого кремния. - Тонкие пленки в электронике, Москва-Йошкар-Ола: Техномаш, 1996.

9. Л.Н. Александров, П.Л. Новиков, Кинетика фазовых переходов в наноструктурных и пористых материалах. - Полупроводники, Новосибирск: ИФП, 1995, с. 121-126.

10. Л.Н. Александров, П.Л. Новиков, Моделирование образования структур пористого кремния. - Полупроводники, Новосибирск: ИФП, 1996, с.33-38.

11. Aleksandrov and Novikov, Mechanisms of formation and topological analysis of porous silicon - computational modeling. - European Spring Meetings on Material Science, Section «Computer simulation in material problems», Strasbourg 1997, D2.

12. Л.Н.Александров, ПЛ.Новиков, Моделирование образования структур пористого кремния. - Тезисы Ш-ей Всероссийской конференции по физике полупроводников «Полупроводники 97» (Москва 1997), СрСА-27.

13. L.N. Aleksandrov, P.L. Novikov, A.V.Dvurechenskii and V.A.Zinovyev, Modeling of Silicon-on-Porous Silicon Epitaxy. - Proc. Int. Conf. «Porous Semiconductors - Science and Technology», iss. Univ. Valencia, Spain 1998, pp. 123-124.

14. L.N. Aleksandrov, P.L. Novikov, A.V.Dvurechenskii and V.A.Zinovyev, Modeling of initial stage of silicon epitaxy on porous silicon (111) surface. - European Spring Meetings on Material Science, Section «Analysis and modelling of nanostructures», Strasbourg 1998, D-10.

15. П.Л.Новиков, Л.Н.Александров, АВ.Двуреченский, В.А.Зиновьев, Моделирование гомоэпитаксии на поверхности пористого кремния. - Тезисы IV-й Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники 99» (Новосибирск 1999), с. 168.

Результаты диссертационной работы обсуждались на Европейской Весенней

Конференции по Материаловедению (Секция «Компьютерное моделирование в проблемах материаловедения» Страсбург 1997), Европейской Весенней Конференции по

Материаловедению (Секция «Эпитаксиальный рост тонких пленок и наноструктуры»

Страсбург 1998), Ш-ей Всероссийской конференции по физике полупроводников

126

Полупроводники 97» (Москва 1997), Первом Международном Симпозиуме «Зарождение и нелинейные проблемы в фазовых переходах первого рода» (Санкт-Петербург 1998)), IV-ой Всероссийской конференции по физике полупроводников «Полупроводники 99» (Новосибирск 1999).

В заключении считаю своим долгом выразить искреннюю благодарность проф. д. ф.-м. н. Л.Н. Александрову за научное руководство и постоянную помощь в работе, проф. д. ф.-м. н. A.B. Двуреченскому за постановку задач, помощь в работе и полезное обсуждение полученных результатов, В.А. Зиновьеву за участие в разработке физической модели эпитаксии на пористом кремнии и алгоритма вычислительных программ, к. ф.-м. н. С.И. Романову за предоставление обширного литературного материала и результатов экспериментов по пористому кремнию. Автор выражает благодарность всем сотрудникам лаборатории неравновесных полупроводниковых систем за участие в обсуждении результатов работы и создание творческой атмосферы при решении поставленных задач.

Личный вклад соискателя заключается в разработке физических моделей и проведении вычислительных экспериментов по исследованию свойств и процессов в пористом кремнии, обсуждении и анализе полученных результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Новиков, Павел Леонидович, 2000 год

1. L.T.Canham, Silicon Quantum Wire Array Fabrication by Electrochemical and Chemical Dissolution of Wafers. - Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, №10, p. 1046-1048.

2. A.Loni, AJ.Simons, T.I.Cox, P.D.J.Calcott, and L.T.Canham, Electroluminescent Porous Silicon Device with an External Quantum Efficiency Greater-Than 0.1-Percent Under CW Operation. -Electronics Lett., 1995, v31, №15, p. 1288-1289.

3. G.Maiello, S.Lamonica, A.Ferrari, G.Masini, V.P.Bondarenko, A.M.Dorofeev, N.M.Kazuchits, Light guiding in oxidised porous silicon optical waveguides. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.311-313.

4. V. Lehmann, W.Honlein, H.Reisinger, A.Spitzer, H.Wendt, and J.Wilier, A novel capacitor technology based on porous silicon. Thin Solid Films, 1996, v.276, №1/2, p. 138-142.

5. S.Strehlke, D.Sarti, A Krotkus, K.Grigoras, C.Levy-Clement, The porous silicon emitter concept applied to multicrystalline silicon solar cells. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.291-295.

6. L.Schirone, G.Sotgiu, F.P.Califano, Chemically etched porous silicon as an anti-reflection coating for high efficiency solar cells. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.296-298.

7. P. Vitanov, M.Kameneva, N.Tyutyunddzhiev, M.Delibasova, E.Goranova, M.Peneva, High-efficiency solar cell using a thin porous silicon layer. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.299-303.

8. D.Stievenard and D.Deresmes, Are Electrical-Properties of an Aluminum-Porous Silicon Junction Governed by Dangling Bonds? Appl. Phys. Lett., 1995, v.67, №11, p. 1570-1572.

9. Schechter, M.Ben-Chorin and A.Kux, Gas-Sensing Properties of Porous Silicon. Anal. Chem., 1995, v.67, №20, p.3727-3732.

10. AMotohashi, M.Kawakami and H.Aoyagi, Gas Identification by a Single Gas Sensor Using Porous Silicon as the Sensitive Material. Jap. J. Appl. Phys., 1995, v.34, №10, p.5840-5843.

11. A.Foucaran, F.Pascal-Delannoy, A.Giani, A.Sackda, P.Combette, A.Boyer, Porous silicon layers used for gas sensor applications. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.317-320.

12. S.Billat, M.Thonissen, R.Arens-Fischer, M.G.Berger, M.Kruger, H.Luth, Influence of etch stops on the microstructure of porous silicon layers. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.22-25.

13. M.Thonissen, M.G.Berger, M.Kruger, W.Theiss, S.Hilbrich, R.Arensfischer, S.Billat, and H.Luth, Improved Interference Filter Structures Made of Porous Silicon. Adv. in microcryst. and nanocryst. semicond., 1996, v.452, p.643-648.

14. G.Bomchil, A.Halimaoui and R.Herino, Porous Silicon: The Material and Its Applications in Silicon-on-Insulator Technologies. Appl. Surf. Sci, 1998, v.41/42, p.604-613.

15. P.Steiner and W.Lang, Micromachining applications of porous silicon. Thin Solid Films, 1995, v.255, №1/2, p.52-58.

16. T.E.Bell, P.T.J.Gennissen, D.Demunter, M.Kuhl, Porous Silicon as a Sacrificial Material. J. Micromech. and microengin., 1996, v.6, №4, p.361-369.

17. S.D.Collins, Etch-Stop Techniques for Micromachining. J. Electrochem. Soc., 1997, v. 144, №6, p.2242-2262.

18. E.Muhlen, Da Chang, S.Rogaschewski, and H.Niehus, Morphology and Luminescence of p-Doped Porous Silicon. Phys. Stat. Sol. (b), 1996, v. 198, №2, p.673-686.

19. C.HLee, C.C.Yeh, H.L.Hwang, Klaus Y.J.Hsu, Characterization of Porous Silicon-on-Insulator Films Prepared by Anodic-Oxidation. Thin Solid Films, 1996, v.276, №1/2, p.147-150.

20. A.A. Karanovich, S.I.Romanov, V.V.Kirienko, A.M.Myasnikov, and V.I.Obodnikov, A secondary ion mass spectrometry study of p+porous silicon. J. Phys. D, Appl. Phys., 1995, v.28, p.2345-2348.

21. B.B.Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature. New York: Freeman, 1982, 460p.

22. Е.Федер, Фракталы. M. Мир, 1991, 254 с.

23. Б.М.Смирнов, Физика Фрактальных Кластеров. М. Наука, 1991, 136 с.

24. Б.М.Смирнов, Фрактальные Кластеры. УФН, 1989, т. 149, в.2, с. 177-219.

25. И.Уэбман, Фракталы в физике. М. Мир, 1988, 672с.

26. Р. Жульен, Фрактальные Агрегаты. УФН, 1989, т. 157, в.2, с.339-357.

27. А.И.Олемский, Л.Я.Флат, Использование Концепции Фрактала в Физике Конденсированной Среды. УФН, 1993, т.63, в. 12, с. 1-50.

28. М.Е.Компан, И.Ю.Шабанов, О механизме самоформирования наноразмерных структур пористого кремния при бестоковом водном травлении. ФТП, 1995, т.29, в. 10, с. 1859-1869.

29. С. АХаврилов, Т.Н.Заварицкая, В. А.Караванский, НН.Мельник, В.В.Подзоров и И.Н.Сорокина, Изменение механизма формирования пористого кремния при анодной поляризации, Российский Журнал Электрохимии, 1997, т.ЗЗ, №5, с.985-989.

30. M.J. Sailor and E.J.Lee, Surface-Chemistry of Luminescent Silicon Nanocrystallites. Adv. Mater., 1997, v.9, №10, p.783-783.

31. RX.Smith and S.D.Collins, Porous silicon formation mechanisms. J.Appl. Phys., 1992, v.71, R1-R22.

32. RX.Smith, S.-H.Chung and S.D.Collins, A theoretical model of the formation morphologies of porous silicon. J. Electron. Mater., 1988, v. 17, №2, p.533.

33. MXJ.Beale, J.D.Benjamin, M.J.Vren, N.G.Chew and A.G.Cullis, An Experimental and Theoretical Study of The Formation and Microstructure of Porous Silicon. J. Crystal Growth, 1985, v.73, p.622-636.

34. IVf.I.J.Beale, N.G.Chew, M.J.Uren, A.G.Cullis and J.D.Benjamin, Microstructure and Formation Mechanism of Porous Silicon. Appl. Phys. Lett., 1985, v.46, p.86-88.

35. V.Lehmann, The Physics of Macropore Formation in Low Doped N-Type Silicon. J. Electrochem. Soc., 1993, v. 140, №10, p.2836-2843.

36. V.Lehmann, The physics of macroporous silicon formation. Thin Solid Films, 1995, v.255, №1/2, p. 1-4.

37. V.Lehmann and U.Gosele, Porous Silicon Formation: A Quantum Wire Effect. Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, №8, p.856-858.

38. P.C.Searson, J.M.Maconlay and F.M.Ross, Pore Morphology and the Mechanism of Pore Formation in N-Type Silicon. J. Appl. Phys., 1992, v.72, №1, p.253-258.

39. A. Valance, Porous Silicon Formation Stability Analysis of the Silicon-Electrolyte Interface. -Phys. Rev. B, 1995, v.52, №11, p.8323-8336.

40. St.Frohnhoff, M.Marso, M.G.Berger, M.Thonissen, H.Luth and H.Munder, An Extended Quantum Model for Porous Silicon Formation. J. Electrochem. Soc., 1995, v. 142, №2, p.615-620.

41. E.C.C.Yeh, M.S.Chiou, K. Y.J.Hsu, Computer simulation of percolated porous Si structure and its application to electrical conductivity simulation. Thin Solid Films, 1997, v.297, №1/2, p.88-91.

42. L.Jia, S.L.Zhang, S.P.Wong, I.H.Wilson, S.K.Hark, Z.F.Liu, and S.M. Cai, Further Evidence for the Quantum-Confined Electrochemistry Model of the Formation Mechanism of P-Type Porous Silicon. Appl. Phys. Lett., 1997, v.70, №7, p.912-912.

43. A. Valance, Theoretical Model for Early Stages of Porous Silicon Formation from N-Type and P-fype Silicon Substrates. Phys. Rev. B -Condensed Matter, 1977, v.55, №15, p.9706-9715.

44. M.M.Rieger and P.A.Kohl, Mechanism of Si(l 11) Etching in HF-Acetonitrile. J. Electrochem. Soc., 1995, v.142, №5, p. 1490-1495.

45. F:2?Srmuhlen, D.Chang, S.Rogaschewski, and H.Niehus, Morphology and Luminescence of P-Doped Porous Silicon. Phys. Stat. Sol. B, 1996, v. 198, №2, p.673-686.

46. E. Y.Buchin and A.V.Prokaznikov, Dynamics of an Electrolyte-N-Type Silicon System During Anodization in Hydrofluoric-Acid Solutions. Technic. Phys. Lett., 1997, v.23, №3, p. 169-171.

47. J.He, Y.P.Huang,R.Kwor, A Modified Computer-Model for the Formation of Porous Silicon -Thin Solid Films, 1995, v.265, №1/2, p.96-100.

48. D.D. Vvedensky and Sh.Clarke, Recovery Kinetics During Interrupted epitaxial growth, Surf. Sci., 1990, v.225, p.373-389.

49. P.M.Fauchet, J.Bonbehren, K.D.Hirschman, L.Tsybeskov and S.P.Duttagupta, Porous Silicon Physics and Device Applications: A Status Report. Phys. Stat. Sol. (a), 1998, v. 165, №1, p.3-13.

50. S.F.Chuang, S.D.Collins and R.L.Smith, Porous silicon structures as studied by transmission electron microscopy. Appl. Phys. Lett., 1989, v.55, p.1540-1542.

51. A.Naudon, P.Goudeau and V.Vezin, in J.C.Vial and J.Derrien (eds), Porous Silicon Science and Technology. Springer Verlag, Berlin, 1995, p.255.

52. HFranz, V.Petrova-Koch, T.Muschik, V.Lehmann, and J.Peisl. Small-Angle X-Ray-Scattering from Light-Emitting Porous Silicon and Siloxene. - Microcrystal. Semicond. Mater. Sci. & Devices, 1993, v.283, p.133-138.

53. A.Guinier and G.Fournet, Small-Angle Scattering of X-Rays, Wiley, New York, 1955, p.334.

54. M.Binder, T.Edelmann, T.H.Metzger, G.Mauckner, G.Goerigk, and J.Peisl, Bimodal size distribution in p" porous silicon by small angle X-ray scattering. Thin Solid Films, 1996, v. 100, №1, p. 65-68.

55. S.Schuppler, S.L.Friedman, M.A.Marcus, D.L.Adler, Y.H.Xie, F.M.Ross, T.D.Harris, W.L.Brown, Y.J.Chabal, L.E.Brus, and P.H.Citrm, Dimensions of Luminescent Oxidized and Porous Silicon Structures. Phys. Rev. Lett., 1994, v.72, №16, p.2648-2651.

56. G.Dalba, P.Fornasini, M.Grazioli, R.Grisenti, Y. Soldo, and F.Rocca, The Local-Structure of Porous Silicon Studied by EXAFS. Nucl. Instr. & Meth. In Phys. Res. B, 1995, v.97, №1-4, p.322-325.

57. Q.Zhang and S.C.Bayliss, The Correlation of Dimensionality with Emitted Wavelength and Ordering of Freshly Produced Porous Silicon. J. Appl. Phys., 1996, v. 79, №3, p. 1351-1356.

58. M. J.J.Theunissen, Etch Channel Formation During Anodic Dissolution of N-Type Silicon in Aqueous Hydrofluoric Acid. J. Electrochem. Soc., 1972, v. 119, p.351-360.

59. K.Barla, G.Bomchil, RHerino, J.C.Pfister, and J.Baruchel, X-Ray Diffraction Study of Porous Silicon. J. Cryst. Growth, 1984, v.68, p.721-725.

60. M. Young, MJ.J.Beale and J.D.Benjamin, X-Ray Double Crystal Diffraction Study of Porous Silicon. Appl. Phys. Lett., 1985, v.46, p. 1133-1135.

61. V.Labunov, V.Bondarenko, L.Glinenko, A.Dorofeev and L.Tabulina, Heat Treatment Effect on Porous Silicon. Thin Solid Films, 1986, v. 137, p. 123-134.

62. H.Sugiyama and O.Nittono, Annealing Effect on Lattice Distortion in Anodized Porous Silicon Layers. Jpn. J. Appl. Phys., 1989, v.28, L2013-L2016.

63. D.W.Zheng, Y.P.Huang, A.Z.He, A.Z.Li, T.A.Tang, RKwor, Q.Cui, and XJ.Zhang, Microstructure, Heat-Treatment, and Oxidation Study of Porous Silicon Formed on Moderately Doped P-Type Silicon. J. Appl. Phys., 1997, v.81, №1, p.492-496.

64. H.Richter, Z.P.Wang and L.L.Ey, Analysis of Raman scattering spectra in porous crystals. -Solid State Comm., 1981, v.39, p.625-632.

65. C.S.Chang and J.T.Lue, Photoluminescence and Raman Studies of Porous Silicon Under Various Temperatures and Light Illuminations. Thin Solid Films, 1995, v.259, №2, p.275-280.

66. N.Happo, M.Fujiwara, M.Iwamatsu, K.Horii, Atomic-Force Microscopy Study of Self-Affine Fractal Roughness of Porous Silicon Surfaces. Jap. J. Appl. Phys. PI, 1998, v.37, №7, p.3951-3953.

67. L.Forrest, T. A.Witten, Long-range Correlation in Smoke-particle Aggregates, J.Phys., 1979,1. A12, L109-L117.

68. T.A.Witten and L.M.Sanders, Correlation between Euclid and fractal dimensions in structures with axial symmetry. Phys. Rev. Lett., 1981, v.47, p. 1490-1498.

69. D.Avnir, D.Farin and P.Pfeifer, Molecular fractal surfaces. Nature, 1984, v.308, №5956, p.261-263.

70. D R.Turner, Electropolishing silicon in hydrofluoric acid solutions. J. Electrochem. Soc., 1958, v.105, №7, p.402-408.

71. R.Memming, G.Schwandt, Anodic Dissolution of Silicon in Hydrofluoric Acid Solutions. -Surf. Sci., 1966, v.4, p. 109-124.

72. P.Allongue, V.Kieling, H. Gerischer, Etching Mechanism and Atomic-Structure of H-Si(l 11) Surfaces Prepared in NH4F. Electrochim. Acta (UK), 1995, v.40, p. 1353-1360.

73. X.G.Zhang, S.D.Collins, and RL.Smith, Evidence for Helmholtz layer control of porous silicon formation process. J. Electrochem. Soc., 1989, v.136, p.1561-1562.

74. Ronga, A.Bsiesy, F.Gaspard, R.Herino, M.Ligeon, F.Muller, and A.Halimaour. Effect of depletion region on porous silicon formation. - J. Electochem. Soc., 1991, v. 138, p. 1403-1412.

75. G.Bomchil, R.Herino, and K.Barla, in Energy Beam-Solid Interactions and Transient Thermal Processes, Les Editions de Physiques, Les Ulis, France, 1986, p.463-474.

76. H.Foll, Properties of Silicon-Electrolyte Junctions and Their Application to Silicon Characterization. Appl. Phys. A-Solids and surfaces, 1991, v.53, №1, p.8-19.

77. F.Gaspard, A.Bsiesy, MLigeon, F.Muller, and R.Herino, Electric field distribution at Si/HF interface during anodic etching of silicon, J. Electrochem. Soc., 1989, v. 136, p.3043-3050.

78. P.C.Searson and X.G.Zhang, Mott-Shotki characteristics of Silicon-Electrolyte Junctions. -Electrochim. Acta, 1991, v.36, p.499-506.

79. J.O'M. Bockris and A.K.N.Reddy, Modern Electrochemistry, II, Dekker, New York, 1990, p.304.

80. A.K. Vijh, in Encyclopedia of Electrochemistry of Elements, Dekker, New York, 1986, vol. V, p.287.

81. P.Meakin and J.M.Deutch, Conception of diffusion limited annihilation in etching process description. J. Chem. Phys., 1986, v.56, p.2320-2327.

82. L.Niemeyer, L.Pietronero, and H. J.Wiesmann, Effect of electrode surface relief on electric discharge, Phys. Rev. Lett., 1984, v.52, p. 1033-1042.

83. E.Yablonovitch, D.L.Allara, C.C.Change, T.Gmitter, and T.B.Bright, Phys. Rev. Lett., 1989, v.57, p.347-351.

84. X.G.Zhang, Mechanism of Pore Formation on N-Type Silicon. J. Electrochem. Soc., 1991, v.138, p.3750-3756.

85. H.Takagi, H.Ogawa, Y.Yamazaki, A.Ishizaki, and T.Nakagiri, Appl. Phys. Lett., 1990, v.56, p.2379-2383.

86. J.L.Heinrich, C.L.Curtis, G.M.Credo, K.L.Kavanagh, and M.J.Sailor, Luminescent Colloidal Silicon Suspensions from Porous Silicon. Science, 1992, v.255, №5040, 66-68.

87. D.J.DiMaria, J.R.Kirtley,E.J.Pakulis, D.W.Dong, T.S.Kuan, F.L.Pesavento and S.D.Brorson. -J. Appl. Phys., 1984, v.56, p.401-403.

88. N.Koshida and H.Koyama, Efficient Visible Photoluminescence from Porous Silicon. Jap. J. Appl. Phys. (P2-L), 1991, v.30, №7B, p. 1221-1223.

89. A.Bsiesy, J.C.Vial, F.Gaspard, R.Herino, M.Ligeon, F.Muller, R.Romestain, A.Wasiela, A.Halimaoui and G.Bomchil, Photoluminescence of High Porosity and of Electrochemically Oxidized Porous Silicon Layers. Surf. Sci., 1991, v.254, №1-3, p. 195-200.

90. A.G.Cullis and L.T.Canham, Visible-Light Emission Due to Quantum Size Effects in Highly Porous Crystalline Silicon. Nature, 1991, v.353, №6342, p.335-338.

91. M.A.Tischler and R.T.Collins, On the Relationship of Porous Silicon and Siloxene. Sol. State Comm., 1992, v.84, №8, p.819-822.

92. S.Gardelis, P.Dawson, B.Hamilton, Energy Localization and Surface Interactions in the Luminescence of Porous Silicon. Silicon-Based Optoelectron. Mat., 1993, v.298, p.337-342.

93. G.Mauckner, T.Walter, T.Baier, K.Thonke, R.Sauer, PL and FTIR Absorption Study on Porous Silicon Insitu During Etching, in Oxygen Ambient, and After Chemical Oxidation. Microcryst. Semicond.: Material. Sci & Dev., 1993, v.283, p. 109-114.

94. H.Foll, Properties of Silicon-Electrolyte Junctions and Their Application to Silicon Characterization. Appl. Phys. A, 1991, v.53, №1, p.8-19.

95. J.Erlebacher, K.Sieradzki and P.C.Searson, Computer-Simulations of Pore Growth in Silicon. -J. Appl. Phys., 1994, v.76, №1, p.182-187.

96. Y.M.Weng, J.Y.Qiu, Y.H.Zhou and X.F.Zong, Computer-Simulations of Porous Silicon Formation. J. Vacuum Sci and Technol. B, 1996, v. 14, №4, p.2505-2509.

97. А.Н.Колмогоров, К статистической теории кристаллизации металлов. Известия Академии Наук СССР, 1937, №3, с.355-359.

98. Л.Н. Александров, Кинетика образования твердых пленок и структур, Наука, Новосибирск, 1972, 268с.

99. Л.Н. Александров, Физика Твердых Пленок (учебное пособие для студентов, часть П), Новосибирск, 1974, 90с.

100. L.N.Aleksandrov, Growth of Crystalline Semiconductor Materials on Crystal Surfaces, Elsevier Sci. Publ., Amsterdam, 1984, p.215.

101. Г.С.Жданов, Физика твердого тела, МГУ, 1962, 492с.

102. W.Johnson, R.Mehl, Trans. Amer. Inst. Min. Met., 1939, v. 135, p. 416-422.

103. В.З.Беленький, Геометрико-вероятностные модели кристаллизации, Наука, Москва 1980, 254 с.

104. И.М.Лифшиц, В.В.Слезов, ЖЭТФ, 1958, т.35, с.479-492.

105. С.А.Кукушкин, А.В.Осипов, Кинетика фазовых переходов первого рода на асимптотической стадии. ЖЭТФ, 1998, т.113, в.6, с.2193-2208.

106. M.B.Robinson, A.C.Dillon, D.RHaynes, S.M.George, Effect of Thermal Annealing and Surface Coverage on Porous Silicon Photoluminescence. Appl. Phys. Lett., 1992, v.61, №12, p.1414-1416.

107. T.Dejima, R.Saito, S.Yugo, H.Isshiki and T.Kimura, Effect of hydrogen plasma treatment on the 1.54 mm luminescence of erbium-doped porous silicon. J. Appl. Phys., 1998, v. 84, №2, p.1036-1040.

108. С.П.Зимин, Е.П.Комаров, Влияние быстрого термического отжига на проводимость пористого кремния и переходное сопротивление контакта алюминий-пористый кремний. -Письма в ЖТФ, 1998, т.24, в.З, р.226-228.

109. G.L.Zhou, C.Shen, Y.L.Fan, X.J.Zhang, M.R.Yu, Y.P.Huang, Soi Structure Formed by Molecular-Beam Epitaxial-Growth of Single Crystalline Si on Porous-Si Substrates. Chinese Phys., 1991, v. 11, p. 1001-1005.

110. T.Yasumatsu, T.Ito, HNishizawa, A.Hiraki, Ultrathin Si Films Grown Epitaxially on Porous Silicon. Appl. Surf. Sci., 1991, v.48/49, p.414-418.

111. D.W.Zheng, Q.Cui, Y.P.Huang, X.J.Zhang, R.Kwor, A.Z.Li, T.A.Tang, A Low-Temperature Silicon-on-Insulator Fabrication Process Using Si MBE on Double-Layer Porous Silicon. J. Electrochem. Soc., 1998, v. 145, №5, p. 1668-1671.

112. D.Bellet, P.Lamagnere, A. Vincent, Y.Brechet, Nanoindentation investigation of the Young's modulus of porous silicon. J. Appl. Phys., 1996, v. 80, №7, p.3772-3776.

113. H.P.Maruska, F.Namavar-F, N.M.Kalkhoran, Energy-Bands in Quantum-Confined Silicon Light-Emitting-Diodes. Appl. Phys. Lett., 1993, v.63, №1, p.45-47.

114. Y.Z.Bai, C.L.Wang, Z.S.Jin, X.Y.Lu and G.T.Zou, Study of Diamond Nucleation on Porous Silicon. Chinese Phys. Lett., 1995, v. 12, №7, p.435-437.

115. L.V.Belyakov, I.B.Zakharova, T.I.Zubkova, S.F.Musikhin and S.A.Rykov, Study ofPbTe Photodiodes on a Buffer Sublayer of Porous Silicon. Semiconductors, 1997, v.31, №1, p.76-77.

116. T.W.Kang, J.Y.Leem, T.W.Kim, Growth of GaAs Epitaxial Layers on Porous Silicon. -Microelectron. J., 1996, v.27, №4/5, p.423-436.

117. N.Sato, K.Sakaguchi, K.Yamagata, Y.Fujiyama, J.Nakayama and T.Yonehara, Advanced Quality in Epitaxial Layer Transfer by Bond and Etch-Back of Porous Si. Jap. J. of Appl. Phys. (PI), 1996, v.35, №5B, p.973-977.

118. S.P.Zimin, D.S.Zimin, I.V.Saunin, R.T.Bondokov, Low-Temperature Growth ofPbTe Films on Porous Silicon. Inorgan. Mat., 1998, v.34, №5, p.440-441.

119. C.Levyclement, A.Lagoubi, D.Ballutaud, F.Ozanam, J.N.Chazalviel, M.Neumannspallart, Porous N-Silicon Produced by Photoelectrochemical Etching. Appl. Surf. Sci., 1993, v.65/66, №5, p.408-414.

120. H.You, Z.Nagy and K.Huang, X-Ray-Scattering Study of Porous Silicon Growth During Anodic-Dissolution. Phys. Rev. Lett., 1997, v.78, №7, p. 1367-1370.

121. G.B.Amisola, RBehrensmeier, J.M.Galligan, F.A.Otter, F.Namavar and N.M.Kalkoran, Scanning Probe Microscopy and Scanning Tunneling Spectroscopy of Porous Silicon. Appl. Phys. Lett., 1992, v.61, №21, p.2595-2597.

122. N.Noguchi, I.Suemune, M.Yamanishi, G.C.Hua, N.Otsuka, Study of Luminescent Region in Anodized Porous Silicons by Photoluminescence Imaging and Their Microstructures. Japanese J. Appl. Phys., (P2-L), 1992, v.31, №4B, L490-L493.

123. N.Ookubo, Depth-Dependent Porous Silicon Photoluminescence. J. Appl. Phys., 1993, v.74, №10, p.6375-6382.

124. Л.Н. Александров, П.Л. Новиков, Моделирование образования структур пористого кремния. Письма в ЖЭТФ, 1997, т.65, №9, с.685-690.

125. L.N. Aleksandrov and P.L. Novikov, Morphology of porous silicon structures formed by anodization of heavily and lightly doped silicon. Thin solid films, 1998, v.330, p. 102-107.

126. R.T.Collins, P.M.Fauchet, M.A.Tischler, Porous Silicon From Luminescence to LEDs. -Physics today, 1997, v.50, №1, p.24-31.

127. V.Lehmann, F.Hofmann, F.Muller, U.Cruming, Resistivity of Porous Silicon A Surface Effect. - Thin Solid Films, 1995, v.255, №1/2, p.20-22.

128. E.Zurmuhlen, D.Chang, S.Rogaschewski, HNiehus, Morphology and Luminescence of P-Doped Porous Silicon. Phys. Stat. Sol. (b), 1996, v. 198, №2, p.673-686.

129. A.K. Гутаковский, С.И. Романов, О.П. Пчеляков, В.И. Машанов, Л.В. Соколов, И.В. Ларичкин. Эпнтаксия кремния и твердых растворов германий-кремний на пористом кремнии. ИАН, серия физическая, 1999, т.63, №2, с.255-261.

130. V. Vezin, P.Goudeau, A.Naudon, A.Halimaoui, G.Bomchil, Characterization of Photoluminescent Porous Si by Small-Angle Scattering of X-Rays. Appl. Phys. Lett., 1992, v.60, №21, p. 2625-2627.

131. А.И.Якимов, НП.Степина, А.В.Двуреченский, Л.А.Щербакова, А.И.Никифоров. Электрические свойства фрактальных систем на основе пористого аморфного кремния. -ЖЭТФ, 1996, т. 110, в.7, с.322-333.

132. L.N. Aleksandrov and P.L. Novikov, Kinetics of phase transitions in porous silicon. phys. stat. sol. (a), 1996, v.158, p.419-426.

133. Б.И.Фомин, А.Е.Гершинский, Е.И.Черепов, Ф.ЛЭдельман, Исследование кинетики роста фаз в тонкопленочной системе молибден-алюминий. Физика и химия обработки материалов, 1976, №6, с. 77-82.

134. Л.Н.Александров, Кинетика кристаллизации и роста полупроводниковых пленок, Наука, Новосибирск 1985, 162 с.

135. A.Halimaoui, Y.Campidelli, A.Larre, and D.Bensahel, Thermally-Induced Modifications in the Porous Silicon Properties. phys. Stat. Sol. (b),T995, v.190, №1, p.35-40.

136. F.Spaepen and D.Turnbull, in; Laser Annealing in Semiconductors, Academic Press, New York 1982, p.15.

137. Гилмер Г., Машинные модели роста кристаллов. УФН, 1981, т.135, в.2, с.317-333.

138. A.V.Latyshev, A.B.Krasilnikov, A L.Aseev, Self-Diffusion on Si(lll) surface, Phys. Rev. В -1996, v.54, p.2586-2589.140

139. C.Roland and G.H.Gilmer, Epitaxy on surfaces vicinal to Si(001). Phys. Rev. B, 1992, v.46, №20, p.13428-13451.

140. F.H.Stillinger and T. A.Weber, Molecular interaction potential in silicon, Phys. Rev. В 31, 1985, p.5262-5277.

141. П.Л.Новиков, Л.Н.Александров, А.В.Двуреченский, В.А.Зиновьев, Механизм эпитаксии кремния на пористых слоях кремнияю Письма в ЖЭТФ, 1998, т.67, в.7, с.512-517.

142. А.В. Зверев, И.Г. Неизвестный, Н.Л. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Моделирование пористой поверхности (111) кремния в процессе эпитаксии и отжига. ИАН, 2000, т. 63, №2, с.356-362.

143. А.В. Зверев, И.Г. Неизвестный, Н.Л. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Моделирование процесса гомоэпитаксии на пористой поверхности (111) кремния. Микроэлектроника, 1999, т. 28, №5, с.377-384.

144. A.V.Latyshev, A.B.Krasilnikov, A.L.Aseev, and S.I.Stenin, Transformations on clean Si(lll) stepped surface during sublimation. Surf. Sci., 1989, v.213, p.157-169.