DFT-моделювання хімічних реакцій, які протікають під дією позитивних іонних комплексів водних розчинів HF при електрохімічному травленні кремнію

Автори Ф.О. Птащенко
Приналежність

Національний університет Одеська морська академія, 65029 Одеса, Україна

Е-mail fed.ptas@gmail.com
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 2
Дати Одержано 16 січня 2024; у відредагованій формі 21 квітня 2024; опубліковано online 29 квітня 2024
Посилання Ф.О. Птащенко, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 2, 02005 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(2).02005
PACS Number(s) 82.45. – h, 82.65. + r
Ключові слова Поруватий кремній (21) , Електрохімічне травлення (12) , DFT-Розрахунки (3) , Наноматеріали (12) .
Анотація

На основі квантово-хімічних розрахунків досліджено реакції відновлення водного покриття, які проходять на перших етапах травлення кремнію у розчинах HF під дією позитивних іонних комплексів електроліту. Показало, що у водних розчинах HF реакції відновлення водневого покриття можуть проходити як при протіканні струму через систему кремній/електроліт, так і без нього. Показано, що паралельний перебіг взаємно обернених реакцій видалення поверхневих атомів водню та відновлення водневого покриття пояснює низьку швидкість суто хімічного травлення кремнію у водних розчинах HF. Створена методика достовірної оцінки енергетичних параметрів хімічних реакцій зі змінним зарядовим станом кластера, які відбуваються на поверхні об’ємного кремнію по результатам розрахунків, проведених на кластерах конечних розмірів. Розраховані енергетичні виходи реакції відновлення водневого покриття під впливом іонних комплексів Н3О+ і 3(Н2О)(Н3О)+ при протіканні струму та без інжекції у кремній вільних дірок.

Перелік посилань