LUẬN án TIẾN sĩ vật lí nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật liệu xốp nano sic vô định hình

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN VẬT LÝ CAO TUẤN ANH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO, CÁC TÍNH CHẤT VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU XỐP NANO SiC VÔ ĐỊNH HÌNH CHUYÊN NGÀNH: VẬT LÝ CHẤT RẮN MÃ SỐ: 62 44 01 04 LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. TS. ĐÀO TRẦN CAO Hà Nội - 2015 i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu hướng dẫn GS.TS. Đào Trần Cao cộng tác cộng sự. Các kết nghiên cứu thực Viện Vật lý Viện khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam. Các số liệu kết luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố luận án khác. Hà Nội, ngày tháng Tác giả Cao Tuấn Anh năm 2015 ii Lời cảm ơn Lời luận án em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Đào Trần Cao - Người thầy không tận tình hướng dẫn bảo em kiến thức suốt trình học tập làm luận án này, mà người thầy dạy cho em kiên nhẫn cẩn thận công việc, sống. Em xin chân thành cảm ơn dạy dỗ tận tình thầy giáo, cô giáo Viện Vật lý. Những người trang bị cho em kiến thức để em hoàn thành luận văn này. Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô, chú, bạn cán Phòng Nghiên cứu phát triển Thiết bị Phương pháp Phân tích - Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, người truyền thụ cho kiến thức kinh nghiệm quý báu công tác nghiên cứu khoa học sống. Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học Tân Trào tạo điều kiện cho vật chất, tinh thần thời gian để thực tốt đề tài nghiên cứu mình. Cuối xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người bên chia sẻ, giúp đỡ động viên suốt trình học tập làm luận án này. Hà Nội, ngày tháng Cao Tuấn Anh năm 2015 iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁCCÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ viii Mở đầu Chương 1. Tổng quan vật liệu SiC SiC xốp 1.1. Tổng quan vật liệu SiC 1.1.1. Các cấu trúc tinh thể SiC 1.1.2. Cấu trúc vùng lượng SiC tinh thể 1.1.3. Các tính chất vật lý SiC tinh thể 10 1.1.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu SiC 12 1.1.5.Vật liệu SiC vô định hình 17 1.2. Tổng quan vật liệu SiC xốp 18 1.2.1. Đại cươngvề vật liệu bán dẫn xốp 18 1.2.2. Giới thiệu chung vật liệu SiC xốp 21 1.2.3. Tính chất huỳnh quang lớp SiC xốp 23 1.2.4. Ứng dụng vật liệu SiC xốp 26 1.2.5. Màng aSiC xốp 28 1.3. Kết luận chương Chương 2. Công nghệ chế tạo vật liệu xốp chế ăn mòn xốp 29 30 2.1. Giới thiệu chung phương pháp chế tạo vật liệu xốp 30 2.2. Công nghệ chế tạo vật liệu xốpbằng ăn mòn anốt 39 2.2.1. Hệanốt hóa 39 2.2.2. Chất điện phân sử dụng ăn mòn anốt 40 2.2.3. Đặc trưng I-V ăn mòn anốt 41 2.3. Cơ chế ăn mòn anốt 2.3.1. Vai trò lỗ trống chế ăn mòn anốt 43 43 iv 2.3.2. Cơ chế ăn mòn anốt Si 45 2.3.3. Cơ chế ăn mòn anốt SiC 48 2.4. Cơ chế hình thành lỗ xốp trình ăn mòn anốt 49 2.4.1. Tổng quan chế hình thành lỗ xốp trình ăn mòn anốt 2.4.2. Các mô hình cho chế hình thành lỗ xốp trình ăn mòn anốt Si 2.4.3. Cơ chế hình thành lỗ xốp trình ăn mòn anốt SiC 49 2.5. Các phương pháp khảo sát hình thái, cấu trúc tính chất lớp xốp 2.5.1. Phương pháp khảo sát hình thái lớp xốp 56 51 54 56 2.5.2. Phương pháp khảo sát thành phần cấu trúc lớp xốp 58 2.5.3. Phương pháp khảo sát độ xốp lớp xốp 61 2.5.4. Phương pháp khảo sát tính chất huỳnh quang 62 2.6. Kết luận chương 64 Chương 3. Nghiên cứu công nghệ chế ăn mòn anốt làm xốp màng mỏng aSiC dung dịch điện phân khác 65 3.1.Nghiên cứu công nghệ ăn mòn anốt làm xốp màng mỏng aSiC 66 3.1.1. Vật liệu ban đầu sử dụng để chế tạo lớp aSiC xốp 66 3.1.2. Hệ anốt hóa sử dụng để chế tạo lớp aSiC xốp 67 3.1.3. Dung dịch điện phân 68 3.1.4. Quy trình sử dụng để chế tạo lớp aSiC xốp 69 3.2. Nghiên cứu ăn mòn xốp màng mỏng aSiC anốt hóa dung dịch HF/H2O 71 3.2.1. Thí nghiệm 71 3.2.2. Kết thay đổi hình thái lớp aSiC xốp theo Ja CHF 3.2.3. Cơ chế ăn mòn anốt aSiC dung dịch HF/H2O 72 3.2.4. Cơ chế ảnh hưởng Ja đến hình thái lớp xốp 79 3.2.5. Sự phụ thuộc mật độ dòng ngưỡng tốc độ ăn mòn vào CHF 84 3.2.6. Cơ chế ảnh hưởng nồng độ HF lên mật độ dòng ngưỡng tốc độ ăn mòn 88 3.3. Nghiên cứu ăn mòn xốp màng mỏng aSiC anốt hóa dung dịch HF/EG 3.3.1. Thí nghiệm 90 75 90 v 3.3.2. Kết hình thái lớp aSiC xốp ăn mòn HF/EG 91 3.3.3. Cơ chế ăn mòn anốt aSiC dung dịch HF/EG 92 3.3.4. Vai trò dung môi EG trình ăn mòn anốt 96 3.4. Nghiên cứu ăn mòn xốp màng mỏng aSiC anốt hóa dung dịch HF/H2O có thêm chất hoạt động bề mặt chất ôxy hóa 3.4.1. Thí nghiệm 99 3.4.2. Kết thảo luận 3.5. Chế tạo số dạng hình thái đặc biệt lớp aSiC xốp 99 100 106 3.5.1. Chế tạo màng aSiC xốp đa lớp 106 3.5.2. Chế tạo hệ nano aSiC xếp thẳng hàng 107 3.5.3. Chế tạo màng (membrane) aSiC xốp 110 3.5.4. Chế tạo lớp silic ôxít xốp màng mỏng aSiC anốt hóa dung dịch HF siêu loãng 3.6. Kết luận chương Chương 4. Nghiên cứu tính chất ứng dụng lớp aSiC xốp 113 114 115 4.1. Độ xốp lớp aSiC xốp 115 4.2. Tính chất huỳnh quang lớp aSiC xốp 117 4.2.1. Giới thiệu chung tính chất huỳnh quang SiC xốp 117 4.2.2. Thí nghiệm 118 4.2.3. Kết 119 4.2.4. Thảo luận kết 124 4.2.5. Huỳnh quang màng aSiC sau anốt hóa dung dịch HF/H2O siêu loãng 4.3. Nghiên cứu ứng dụng màng aSiC xốp cho tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) 132 135 4.3.1. Sơ lược SERS 136 4.3.2. Quy trình chế tạo đế SERS từ màng aSiC xốp 142 4.3.3. Ghi phổ Raman malachit green sử dụng đế SERS chế tạo từ màng aSiC xốp 145 4.4. Kết luận chương 147 Kết luận 149 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AFM - kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic Force Microcopy) aSiC - silic cacbua vô định hình CE - điện cực đối cSiC - silic cacbua tinh thể CVD - lắng đọng hóa học pha DC - nguồn điện chiều ĐVTY - đơn vị tùy ý EDX - ghi phổ tia X phân tách theo lượng PE-CVD - lắng đọng hóa học pha tăng cường plasma PL - huỳnh quang PSi - silic xốp PSiC - silic cacbua xốp PVD - lắng đọng vật lý pha QCE - hiệu ứng giam giữ lượng tử RE - điện cực tham chiếu SEM - kính hiển vi điện tử quét SiC - silic cacbua WE - điện cực làm việc EPL - kích thích huỳnh quang SERS - tán xạ Raman tăng cường bề mặt AgNPs - hạt nano bạc PVT - chuyển pha Vật lý SCR - vùng điện tích không gian TEM - kính hiển vi điện tử truyền qua vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU % vol - tỉ lệ phần trăm theo thể tích % wt - tỉ lệ phần trăm theo khối lượng µg - microgam, đơn vị đo khối lượng (=10-6 g) µm - micromét, đơn vị đo độ dài (=10-6 m) A - ampe, đơn vị đo cường độ dòng điện CHF - nồng độ axít HF dung dịch cm - centimét, đơn vị đo độ dài cm2 - centimét vuông, đơn vị đo diện tích e- - điện tử Ec - mức lượng đáy vùng dẫn EF - mức lượng fecmi Eg - độ rộng vùng cấm EOx - mức lượng ôxi hóa ERed - mức lượng khử ERedox - mức lượng ôxi hóa khử eV - electrôn vôn, đơn vị đo lượng Ev - mức lượng đỉnh vùng hóa trị g - gam, đơn vị đo khối lượng h+ - lỗ trống I - cường độ dòng điện J - mật độ dòng điện JN - mật độ dòng điện ngưỡng m - khối lượng mA - mili ampe, đơn vị đo cường độ dòng điện (=10-3 A) nm - nanomét, đơn vị đo độ dài (=10-9 m) P - độ xốp retch - tốc độ ăn mòn viii DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các thông số vật lý cSiC khối số vật liệu khác (để so sánh). Bảng 1.2. Đặc điểm nhóm cấu trúc khác vật liệu xốp. Bảng 3.1. Các thông số màng mỏng aSiC sử dụng cho nghiên cứu luận án. Bảng 3.2. Các thông số hóa chất sử dụng trình ăn mòn anốt sử dụng luận án. Bảng 3.3. Các thông số thí nghiệm ăn mòn anốt tạo lớp aSiC xốp màng 3iaSiC dung dịch HF/H2O. Bảng 3.4. Kết phân tích EDX hàm lượng ôxy, silic vá cacbon mẫu 3i-aSiC xốp sau ăn mòn anốt dung dịch 0,5% HF/H2O thời gian 50 phút, với mật độ dòng khác nhau. Bảng 3.5. Các giá trị thực nghiệm mật độ dòng ngưỡng ứng với nồng độ HF khác dung dịch điện phân. Bảng 3.6. Ký hiệu mẫu 3i-aSiC ăn mòn anốt để tạo lớp aSiC xốp dung dịch 0,5% HF/EG với mật độ dòng anốt hóa khác nhau. Bảng 3.7. Kết phân tích EDX hàm lượng nguyên tố ôxy, silic cacbon mẫu 3i-aSiC xốp ăn mòn anốt dung dịch 0,5% HF/EG, thời gian 30 phút, với mật độ dòng khác nhau. Bảng 4.1. Các giá trị độ xốp mẫu 3i-aSiC xốp ăn mòn dung dịch 0,5% HF/H2 O thời gian 50 phút với mật độ dòng khác nhau. Bảng 4.2. Độ xốp mẫu 3i-aSiC xốp ăn mòn anốt dung dịch 0,5% HF/EG thời gian 30 phút với mật độ dòng khác nhau. Bảng 4.3. Hàm lượng O Si mẫu PSi sau ăn mòn anốt với mật độ dòng khác dung dịch HF. Bảng 4.4. Hàm lượng nguyên tử (tính theo %) nguyên tố O, Si C mẫu 3i-aSiC sau ăn mòn anốt với mật độ dòng mA/cm 20 phút dung dịch HF siêu loãng có nồng độ HF khác nhau. ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. (a) Cấu trúc tứ diện SiC, (b, c) cách xắp xếp lớp nguyên tử cấu trúc xếp chặt. Hình 1.2. Vị trí lớp nguyên tử tinh thể số cấu trúc tinh thể SiC. Hình 1.3. (a, b) Vị trí lớp nguyên tử tinh thể 3C-SiC (c) ô đơn vị nó. Hình 1.4. Vị trí lớp nguyên tử tinh thể 4H-SiC (a, b) ô đơn vị (c). Hình 1.5. Hình ảnh mô lớp nguyên tử bề mặt phiến cSiC. Hình 1.6. Sơ đồ vùng lượng hình dạng vùng Brillouin 3C-SiC. Hình 1.7. Sơ đồ vùng lượng hình dạng vùng Brillouin 4H-SiC. Hình 1.8. Mô hình lò nung cải tiến quy trình Lely Tairov Tzvetkov. Hình 1.9. Sơ đồmột hệ chế tạo màng SiC phương pháp PE-CVD. Hình 1.10. Hình ảnh mặt cắt hình thái lớp vật liệu xốp. Hình 1.11. Ảnh SEM mặt cắt mẫu PSi xốp loại n chế tạo phương pháp ăn mòn anốt chế độ ổn dòng dung dịch HF với mật độ dòng điện hóa, thời gian ăn mòn nồng độ tạp khác (như thích hình). Hình 1.12. Phổ PL mẫu PSi ăn mòn điện hóa: (a) với mật độ dòng khác (5 (1), 10 (2), 25 (3), 50 (4) 75 (5) mA/cm 2) điều kiện khác giữ không đổi; (b) với mật độ dòng nồng độ HF khác nhau. Hình 1.13. Ảnh SEM mặt cắt mẫu 6H-SiC xốp có hình thái cột xốp chế tạo phương pháp ăn mòn anốt dung dịch HF với mật độ dòng điện 200 mA/cm2. Hình 1.14. Phổ PL mẫu 6H-SiC loại n không xốp (đường liền nét) xốp (A, B, C) ăn mòn với mật độ dòng điện hóa tương ứng 10, 15 20 mA/cm2 dung dịch HF/EG/H2O2. Hình 1.15. Phổ PL mẫu 6H-SiC xốp loại n ăn mòn với mật độ dòng điện hóa tương ứng 40 60 mA/cm2 dung dịch HF/H2 O/EtOH (HF:H2O:C2H5OH =1:1:2)(a, b) 6H-SiC loại n không xốp (c). Hình 1.16. Phản ứng độ thay đổi điện trở cảm biến Pd/PSiC với lỗ xốp có đường kính 25 60 nm nồng độ H2 110 ppm. Hình 2.1. Sơ đồ phương pháp thường sử dụng để chế tạo vật liệu xốp. 158 Galliumarsenid durch Oxydationsmittel, Z. Phys. Chem., Vol. 64, pp.187-198. 52. Gharooni M., Mohajerzadeh A., Sandoughsaz A., Khanof S., Mohajerzadeh S. and Asl-Soleimani E. (2013), A novel non-sequential hydrogen-pulsed deep reactive ion etching of silicon, J. Micromech. Microeng., Vol. 23, 11 pp. 53. Ghosh S., Bhattacharya P., and BoseGhosh D. N. (1996), Strong photoluminescence in ammonia plasma treated amorphous-SiC thin films deposited by laser ablation, Appl. Phys. Lett., Vol. 68, pp. 2979-2981. 54. Gracin D., Dubcek P., Jaksic M., Bernstorff S. (2003), Nanostructural properties of amorphous silicon carbide by GISAXS and optical spectroscopy, Thin Solid Films, Vol. 433, pp. 88–91. 55. Guo Y. P., Zheng J.C., Wee A. T. S., Huan C. H. A., Li K., Pan J. S., Feng Z. C., Chua S. J. (2001), Photoluminescence studies of SiC nanocrystal embedded in SiO2 matrix, Chemical physics letter, Vol. 339, pp. 319-322. 56. H. T. Ha, C. T. Anh, N. T. Thu-Ha, P. V. Phong1, D. T. Cao, L. Q. Huy and N. T. Quynh (2009), Uniformity’s influence of silica xerogel on synthesis efficiency of SiC nanorods by carbothermal reduction, J. Phys. Conf. Ser., Vol. 187, pp. 57. H. T. M. Pham, (2004), PECVD silicon carbide – a structural material for surface micromachined devices, Ph.D. thesis, Delft University of Technology, Delft, Netherlands. 58. Han L. J., Ong T. Y., Prakash S., Chua L. G., Choi W. K., Tan L. S., Loh F. C., Tan K. L. (1999), Infra-red, X-ray photoelectron spectroscopy and electrical studies of r.f. sputtered amorphous silicon carbide films, Thin Solid Films, Vol. 3, pp. 330-344. 59. Hassen F., M’Ghaieth R., Maaref H., Madar R. (2001), Morphological and optical characterization of porous silicon carbide, Mater. Sci. Eng. C, Vol. 15, pp.113–115. 159 60. HongJ. (1999), Plasma chemistries for high density plasma etching of SiC, J. Electron. Mater., Vol. 28, pp. 196-201. 61. Huynh Thi Ha, Cao Tuan Anh, Nguyen Thu Ha and Dao Tran Cao (2009), Codeposition and microstructure of Ni-nano SiC coating on Metal, J. Phys. Conf. Ser., Vol. 187, 012083(5 pp). 62. Janz S. (2006), Amorphous Silicon Carbide for Photovoltaic Applications, Ph.D. Thesis,Universität Konstanz Fakultät für Physik, German. 63. Jazizadeh B. (2013), Stoichiometric Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide Thin Film Synthesis Using DC-Saddle Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition, Ph.D. Thesis, Graduate Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, Canada. 64. Jeanmaire D. L., and Duyne R. P. V. (1977), Surface raman spectroelectrochemistry: Part I. Heterocyclic, aromatic, and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode, J. Electroanal. Chem., Vol. 84, pp. 1–20. 65. Jessensky O., Muller F., Gosele U. (1997), Microstructure and photoluminescence of electrochemical etched porous SiC,Thin Solid Films, Vol. 297, pp. 224-228. 66. Jiang L., Cheung R., Brown R. and Mount A. (2003), Inductively coupled plasma etching of SiC in SF6/O2 and etch-induced surface chemical bonding modifications, J. Appl. Phys., Vol. 93, pp. 1376-1383. 67. Kanemitsu Y., Ogawa T., Shiraishi K., and Takeda K. (1993), Visible photoluminescence from oxidized Si nanometer-sized spheres: Exciton confinement on a spherical shell, Phys. Rev. B, Vol. 48, pp. 4883-4886. 68. Kang B.-C., Lee S.-B., Boo J.-H. (2004), Growth of β-SiC nanowires on Si(100) substrates by MOCVD using nickel as a catalyst, Thin Solid Films, Vol. 464–465, pp. 215– 219. 160 69. Kang M.-G., Lezec H. J. and Sharifi F. (2013), Stable field emission from nanoporous silicon carbide,Nanotechnology, Vol. 24, pp. 70. Kathalingama A., Kim M.-R., Chae Y.-S., Sudhakar S., Mahalingam T., Rhee J.K.(2011),Self assembled micro masking effect in the fabrication of SiC nanopillars by ICP-RIE dry etching, Appl. Surf. Sci., Vol. 257, pp. 3850–3855. 71. Ke Y. (2007), Formation and Characterization of Columnar Porous SiC Fabricated by Photo-electrochemical Etching, Ph.D. thesis,University of Pittsburgh, USA. 72. Ke Y., Devaty R. P., Choyke W. J. (2007), Self Ordered Nanocolumnar Pore Formation in the Photoelectrochemical Ecthing of 6H-SiC, Electrochem. Solid S. T., Vol. 10, pp. K24-K27. 73. Ke Y., Devaty R.P., Choyke W.J. (2008), Comparative columnar porous etching study on n-type 6H-SiC crystanlline faces, Phys. Stat. Sol. B, Vol. 245, pp. 1396-1403. 74. Ke Y., Yan F., Devaty R. P., Choyke W. J. (2009), Surface polishing by electrochemical etching of p-type 4H-SiC, J. Appl. Phys., Vol. 106, pp. 064901(1-7). 75. Keffous A., Bourenane K., Kechouane M., Gabouze N., Kerdja T., Guerbous L., Lafane S. (2007), Effect of anodization time on photoluminescence of porous thin SiC layer grown onto silicon, J. Lumin., Vol. 126, pp. 561–565. 76. Keffous A., Cheriet A., Belkacem Y., Gabouze N., Boukezzata A., Boukennous Y., Brighet A., Cherfi R., Kechouane M., Guerbous L., Menous I., Menari H. (2010), Structural and optical properties of a-Si1−xCx:H films synthesized by DC magnetron sputtering technique, Appl. Surf. Sci., Vol. 256, pp. 4591–4595. 77. Keffous A., Gabouze N., Cheriet A., Belkacem Y., Boukezzata A. (2010), Investigation of porous silicon carbide as a new material for environmental and optoelectronic applications, Appl. Surf. Sci., Vol. 256, pp. 5629–5639. 161 78. Kim K. -S., Chung G. -S. (2011), Characterization of porous cubic silicon carbide deposited with Pd and Pt nanoparticles as a hydrogen sensor, Sensors Actuators B, Vol. 157, pp. 482– 487. 79. Kneipp K., Kneipp H., Itzkan I., Dasari R. R., and Feld M. S. (2002), Surfaceenhanced Raman scattering and biophysics, J. Phys. Condens. Matter, Vol. 14, pp. R597 – R624. 80. Kneipp K., Kneipp H., Kartha V. B., Manoharan R., Deinum G., Itzkan I., Dasari R. R., and Feld M. S. (1998), Detection and identification of a single DNA base molecule using surface-enhanced Raman scattering (SERS), Phys. Rev. E, Vol. 57, pp. R6281 – R6284. 81. Kolasinski K. W. (2005), The Composition of Fluoride Solutions, J. Electrochem. Soc., Vol. 152, pp. J99-J104. 82. Zhuge L.J., Wu X.M., Li Q., Wang W.B., Xiang S.L. (2004), Origin of violet photoluminescence in SiO2 flims co-doped with silicon and carbon, Physical E, Vol. 23, pp. 86-91. 83. Kolasinski K. W., Gogole J. W. (2011), Rational design of etchants for electroless porous silicon formation, ECS Transactions, Vol. 33, pp 23-28. 84. Konstantinov A. O., Harris C. I., and Janzen E. (1994), Electrical properties and formation mechanism of porous silicon carbide, Appl. Phys. Lett., Vol. 65, pp.269-271. 85. Konstantinov A. O., Henry A., Harris C. I., and Janzen E. (1995), Photoluminescence studies of porous silicon carbide,Appl. Phys. Lett., Vol. 66, pp. 2250-2252. 86. Koyama H. (2006), Photoluminescence properties of porous silicon layers prepared by electrochemical etching in extremely dilute HF solutions, J. Appl. Electrochem., Vol. 36, pp. 999–1003. 87. Krishnan B., Venkatesh R., Thirumalai K. G., and Koshka Y. (2011), Substrate- 162 Dependent Orientation and Polytype Control in SiC Nanowires Grown on 4H-SiC Substrates, Crystal Growth & Design, Vol. 11, pp. 538-541. 88. Lauermann I., Memming R., and Meissner D. (1997), Electrochemical Properties of Silicon Carbide, J. Electrochem. Soc., Vol. 144, pp73-80. 89. LeeJ. E., Park J. H., Cho J. S., Chung J. W., Song J., Kim D., Lee J. C. (2012), Analysis on the interfacial properties of transparent conducting oxide and hydrogenated p-type amorphous silicon carbide layers in p–i–n amorphous silicon thin film solar cell structure, Thin Solid Films, Vol. 520, pp. 6007–6011. 90. Lee K. -H, Du Y. –L, Lee T. –H (2000), Photoluminescence and photoluminescence excitation from porous silicon carbide, Bull. Korean Chem. Soc, Vol. 21, pp. 769-773. 91. Lee K.-H., Lee S.-K., Jeon K.-S. (2009), Photoluminescent properties of silicon carbide and porous silicon carbide after annealing, Appl. Surf. Sci., Vol. 255, pp. 4414–4420. 92. Lehmann V. (1993), The Physics of Macropore Formation in Low Doped nType Silicon, J. Electrochem. Soc., Vol. 140, pp. 2836-2843. 93. LehmannV. (2002),Electrochemistry of Silicon: Instrumentation, Science, Materials and Applications, WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469 Weinheim, Federal Republic of Germany. 94. Lehmann V. and Gosele U. (1991), Porous silicon formation: A quantum wire effect, Appl. Phys. Lett., Vol. 58, pp. 856 – 858. 95. Lehmann V., Stengl R., Luigart A. (2000), On the morphology and the electrochemical formation mechanism of mesoporous silicon, Mater. Sci. Eng. B, Vol. 69–70, pp.11–22. 96. Li X. and Bohn P. W. (2000), Metal-assisted chemical etching in HF/H2O2 produces porous silicon, Appl. Phys. Lett., Vol. 77, pp. 2572-2574. 163 97. Lin J., Yao G.Q., Duan J.Q. and Qin G.G. (1996), Ultraviolet light emission from oxidized porous silicon, Solid State Commun., Vol. 97, pp. 221-224. 98. Malinovska D. D., Vassileva M. S., Tzenov N., and Kamenova M., Preparation of thin porous silicon layers by stain etching, Thin Solid Films, Vol. 297 (1997), pp. – 12. 99. Matsumoto T., Takahashi J., Tamaki T., Futagi T., Mimura H., and Kanemitsu Y. (1994), Blue-green luminescence from porous silicon carbide, Appl. Phys. Lett., Vol. 64, pp. 226-228. 100. McCulloch D.G., Merchant A.R., Marks N.A., Cooper N.C., Fitzhenry P., Bilek M.M.M., and McKenzie D.R. (2003), Wannier function analysis of tetrahedral amorphous networks, Diam. Relat. Mater., Vol.12, pp. pp. 2026–2013. 101. McDaniel G., Lee J. W., Lambers E. S., Pearton S. J., Holloway P. H., Ren F., Grow J. M., Bhaskaran M. and Wilson R. G. (1997), Comparison of dry etch chemistries for SiC, J. Vac. Sci. Technol. A, Vol. 15, pp. 885-889. 102. Mimura H., Mastumoto T. and Kanemitsu Y. (1996), Light emitting devices using porous silicon and porous silicon carbide,Solid-State Electron., Vol.40, pp. 501-504. 103. Mori M., Tabata A., Mizutani T. (2006), Properties of hydrogenated amorphous silicon carbide films prepared at various hydrogen gas flow rates by hot-wire chemical vapor deposition, Thin Solid Films, Vol. 501, pp. 177 – 180. 104. Morrison S. (1980), Electrochemistry at semiconductor and oxidized metal electrodes, Plenum Press, New York. 105. Mynbaeva M. G., Sitnikova A. A., Lebedev S. P., Petrov V. N., Kirilenko D. A., Kotousova I. S., Smirnov A. N., Lavrentev A. A. (2013), Graphene-onPorous-Silicon Carbide Structures, Mater. Sci. For., Vol. 740-742, pp. 133106. Mynbaeva M., Saddow S. E., Melnychuk G., Nikitina I., Scheglov M., Sitnikova 164 A., Kuznetsov N., Mynbaev K., Dmitriev V. (2001), Chemical vapor deposition of 4H–SiC epitaxial layers on porous SiC substrates, Appl. Phys. Lett., Vol. 78, pp. 117-119. 107. Naddaf M. and Hamadeh H. (2009), Visible luminescence in photoelectrochemically etched p-type porous silicon: Effect of illumination wavelength, Mater. Sci. Eng. C, Vol. 29, pp. 2092-2098. 108. Naderi N., Hashim M. R., Saron K. M. A. and Rouhi J. (2013), Enhanced optical performance of electrochemically etched porous silicon carbide,Semicond. Sci. Tech., Vol. 28, pp. 025011 (7pp). 109. Neri F., Trusso S., Vasi C., Barreca F., Valisa P. (1998), Raman microscopy study of pulsed laser ablation deposited silicon carbide films,Thin Solid Films, Vol. 332, pp. 290-294. 110. Newby P., Bluet J.-M., Aimez V., Fréchette L.G., and Lysenko V. (2011), Structural properties of porous 6H silicon carbide, Phys. Status Solidi C, Vol. 8, pp. 1950–1953. 111. Nguyen H. A., Miyajima K., Itoh T., Dao T. C., Cao T. A., LuongT. Q. N. and Ashida M. (2011), The effect of the etching process on the morphology and photoluminescence of porous amorphous SiC, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., Vol. 2, 025009 (5pp). 112. Nikitina I. P., Vassilevski K. V., Wright N. G., Horsfall A. B., O’Neill A. G. and Johnson C. M. (2005), Formation and role of graphite and nickel silicide in nickel based ohmic contacts to n-type silicon carbide, J. Appl. Phys., Vol. 97, pp. 083709(1-7). 113. Nishimura T., Miyoshi K., Teramae F., Iwaya M., Kamiyama S., Amano H., and Akasaki I. (2010), High efficiency violet to blue light emission in porous SiC produced by anodic method, Phys. Status Solidi C, Vol. 7, pp. 2459–2462. 114. NorimatsuW. and KusunokiM.(2014), Growth of graphene from SiC {0001} 165 surfaces and its mechanisms, Semicond. Sci. Technol.,Vol.29, (064009 (11pp) 115. Omiya T., Tanaka A., and Shimomura M. (2012), Morphological Study on Porous Silicon Carbide Membrane Fabricated by Double-Step Electrochemical Etching, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 51, pp. 075501 (1-5). 116. Pal P., Gosalvez M. A., Sato K. (2010), Silicon Micromachining Based on Surfactant-Added Tetramethyl Ammonium Hydroxide: Etching Mechanism and Advanced Applications, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 49, pp. 056702 (1-9). 117. Parkhutik V. P., Namavar F., Andrade E. (1997), Photoluminescence from thin porous films of silicon carbide, Thin Solid Films ,Vol. 297, pp. 229-232. 118. Peng K., Lu A., Zhang R., and Lee S. T. (2008), Motility of Metal Nanoparticles in Silicon and Induced Anisotropic Silicon Etching, Adv. Funct. Mater., Vol. 18, 3026 – 3035. 119. Perevedentseva E., Tung F.-K., Chung P.-H., Chou P.-W., Cheng C.-L. (2007), Surface nano-structured silicon carbide thin film produced using hot filament decomposition of ethylene at low temperature on silicon wafer, Thin Solid Films, Vol. 515, pp. 5259–5263. 120. Petrova-Koch V., Sreseli O., Polisski G., Kovalev D., Muschik T.and Koch F. (1995), Luminescence enhancement by electrochemical etching of SiC( 6H), Thin Solid Films, Vol. 255, pp. 107-110. 121. Powell A., Jenny J., Muller S., Hobgood H.Mc.D., Tsvetkov V., Lenoard R.and Carter C. (2006), Growth of SiC substrates, Inter. J. High Speed Electro. and Syst., Vol. 16, pp. 751-777. 122. Qiu T., Zhang W., and Chu P. K. (2009), Recent progress in fabrication of anisotropic nanostructures for surface-enhanced Raman spectroscopy, Recent Pat. Nanotechnol., Vol., pp. 10 – 20. 123. Rerbal K., Jomard F., Chazalviel J.-N., Ozanam F., and Solomon I. (2003), Visible luminescence of porous amorphous Si 1-xCx :H due to selective 166 dissolution of silicon, Appl. Phys. Lett., Vol. 83, pp.45-47. 124. Resnik D., Vrtacnik D., Aljancic U., Mozek M., Amon S. (2005), The role of Triton surfactant in anisotropic etching of {110} reflective planes on (100) silicon, J. Micromech. Microeng., vol. 15, pp. 1174-1183. 125. Rittenhouse T. L. (2004), Fomation of porous silicon carbide and its suitability as a chemical and temperature detector, Ph.D. thesis, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA. 126. Rittenhouse T. L., Bohn P. W., Adesida I. (2003), Structural and spectroscopic characterization of porous silicon carbide formed by Pt-assisted electroless chemical etching, Solid State Commun., Vol.126, pp. 245–250. 127. Rittenhouse T. L., Bohn P. W., Hossain T. K., Adesida I., Lindesay J. and Marcus A. (2004), Surface-state origin for the blueshifted emission in anodically etched porous silicon carbide, J. Appl. Phys., Vol. 95, pp. 490-495. 128. Rodriguez M. M., Rivas J. M., Cano A. D., Torchynska T. V., Gomez J. P., Gasga G. G., Sandoval S. J., Mynbaeva M. (2008), Comparative investigation of optical and structural properties of porous SiC, Microelect. J., Vol. 39, pp. 494–498. 129. Rosenbloom A. J., Nie S., Ke Y., Devaty R. P., Chokye W. J. (2006), Columnar morphology of porous silicon carbide as a protein-permeable membrane for biosensors and other applications, Mater. Sci. For., Vol. 527-529, pp. 751-754. 130. Rossi A. M., Murphy T. E., and Reipa V. (2008), Ultraviolet photoluminescence from 6Hsilicon carbide nanoparticles, Appl. Phys. Lett., Vol. 92, pp. 253112(13). 131. Rysy S., Sadowski H.and Helbig R. (1999), Electrochemical etching of silicon carbide, J. Solid State Electrochem., Vol. 3, pp. 437-445. 132. Sel K., Gunes I. (2012), Room temperature photoluminescence spectrum modeling of hydrogenated amorphous silicon carbide thin films by a joint 167 density of tail states approach and its application to plasma deposited hydrogenated amorphous silicon carbide thin films, Thin Solid Films, Vol. 520, pp. 7062–7065. 133. Senthilnathan J., Weng C.-C., Tsai W.-T., Gogotsi Y., Yoshimura M. (2014), Synthesis of carbon films by electrochemical etching of SiC with hydrofluoric acid in nonaqueous solvents, Carbon, Vol. 71, pp. 181 –189. 134. Seo H.-S., Li X., Um H.-D., Yoo B., Kim J.-H., Kim K.-P., Cho Y. W., Lee J.-H. (2009), Fabrication of precisely controlled silicon wire and cone arrays by electrochemical etching, Mat. Lett., Vol. 63, pp. 2567–2569. 135. Shin M. W. and Song J. G. (2002), Study on the photoelectrochemical etching process of semiconducting 6H-SiC wafer, Mater. Sci. Eng. B, Vol.95, pp. 191194. 136. Shin W., Seo W., Takai O., and Koumoto K. (1998), Surface Chemistry of Porous Silicon Carbide, J. Electro. Mater., Vol. 27, pp.304-307. 137. Shishkin Y., Devaty R. P., and Choyke W. J. (2004), Photoelectrochemical Etching of n-type 4H Silicon Carbide, J. Appl. Phys., Vol. 96, 2311. 138. Shishkin Y., Ke Y., Devaty R.P. and Choyke W.J. (2005), A Short Synopsis of the Current Status of Porous SiC and GaN, Materials Science Forum, Vols. 483-485, pp. 251-256. 139. Shishkin Y., Ke Y., Devaty R.P., and Choyke W.J. (2005), Fabrication and morphology of porous p-type SiC, J. Appl. Phys., Vol. 97, pp.044908 (1-5). 140. Shokrollahi A., Zare M. (2013), Fabricating optical waveguide based on porous silicon structures, Optik, Vol. 124, pp. 855– 858. 141. Shor J. S. and Kurtz A. D. (1994), Photoelectrochemical Etching of 6H-SiC, J. Electrochem. Soc., Vol. 141, pp. 778-781. 142. Shor J. S., Bemis L., Kuttz A. D., Grimberg I., Weiss B. Z., Mac Millian M. F. and Choyke W. J. (1994), Characterization of nanocrystallites in porous p- 168 type 6H-SiC, J. Appl. Phys., Vol. 76, pp. 4045-4049. 143. Shor J. S., Grimberg I., Weiss B. Z. and Kurtz A. D. (1993),Direct observation of porous SiC formed by anodization in HF, Appl. Phys. Lett., Vol. 62, pp. 2836-2838. 144. Shor J. S., Kurtz A. D., Grimberg I., Weiss B. Z., and Osgood R. M. (1997), Dopant-selective etch stops in 6H and 3C SiC, J. Appl. Phys., Vol. 81, pp. 1546-1551. 145. Shor J. S., Osgood R. M., and Kurtz A. D. (1992), Photoelectrochemical conductivity selective etch stops for SiC, Appl. Phys. Lett., Vol. 60, pp.10011003. 146. Shor J. S., Zhang X. G., and Osgood R. M. (1992), Laser-Assisted Photoelectrochemical Etching of n-type -SiC, J. Electrochem. Soc., Vol. 139, pp.1213-1216. 147. Smith R. L. and Collins S. D. (1992), Porous silicon formation mechanisms, J. Appl. Phys., Vol. 71, pp. R1-R22. 148. Smith R. L., and Chuang S.F. (1988), A theoretical model of the formation morphologies of porous silicon, J. Electro. Mater., Vol. 17, pp. 533–541. 149. Soloviev S., Das T., and Sudarshan T. S. (2003), Structural and Electrical haracterization of Porous Silicon Carbide Formed in n-6H-SiC Substrates, Electrochem. Solid ST, Vol. 6, pp. G22-G24. 150. Song H., Li Z., Chen H., Jiao Z., Yu Z., Jin Y., Yang Z., Gong M. and Sun X. (2008), Effect of surface modification by thermally oxidization and HF etching on UV photoluminescence emission of porous silicon, Appl. Surf. Sci., Vol. 254, pp. 5655–5659. 151. Stolyarova S., El-Bahar A. and Nemirovsky Y. (2000), Enhancement of porous silicon photoluminescence by NF3/UV photo-thermal surface treatment, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 33, pp. L90-L92. 169 152. Sudova E., Machova J., Svobodova Z., and Vesely T. (2007), Negative effects of malachite green and possibilities of its replacement in the treatment of fish eggs and fish: a review, Veterinarni Medicina, Vol. 52, pp. 527-539. 153. T. C. Do, H. Bui, T. V. Nguyen, T. A. Nguyen, T. H. Nguyenand V. H. Pham (2011), A microcavity based on a porous silicon multilayer, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., Vol. 2, pp. 035001 (5pp). 154. T. Q. N. Luong, T. A. Cao and T. C. Dao, Low-concentration organic molecules detection via surface-enhanced Ramanmspectroscopy effect using Ag nanoparticles-coated silicon nanowire arrays, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., Vol. 4(2013), 5pp. 155. Tabata A., Komura Y., Narita T., Kondo A. (2009), Growth of silicon carbide thin films by hot-wire chemical vapor deposition from SiH4/CH4/H2, Thin Solid Films, Vol. 517, pp. 3516–3519. 156. Tabata A., Mori M. (2008), Structural changes of hot-wire CVD silicon carbide thin films induced by gas flow rates, Thin Solid Films, Vol. 516, pp. 626–629. 157. Tan J.H., Chen Z., Lu W. Y., Cheng Y., He H., Liu Y. H., Sun Y. J. and Zhao G. J. (2014), Fabrication of uniform 4H-SiC mesopores by pulsed electrochemical etching, Nanoscale Research Letters, Vol. 9, 5pp. 158. Tetelbaum D.I., Mikhaylov A.N., Vasiliev V.K., Belov A.I., Kovalev A.I., Wainstein D.L., Mendeleva Yu.A., Finstad T.G., Foss S., Golan Y., Osherov A. (2009), Effect of carbon implantation on visible luminescence and composition of Si-implanted SiO2 layers, Surf. Coat. Tech., Vol. 203, pp.2658– 2663. 159. Tian Z.Q., Gao J.S., Li X.Q., Ren B., Huang Q.J., Cai W.B., Liu F.M. and Mao B.W. (1998), Can surface Raman spectroscopy be a general technique for surface science and electrochemistry?, J. Raman Spectrosc., Vol. 29, pp.703– 170 711. 160. Torchynska T.V., Dıaz Cano A., Dybic M., Ostapenko S., Mynbaeva M. (2006), Stimulation of excitonic and defect-related luminescence in porous SiC, Physica B, Vol. 376–377, pp. 367–369. 161. Torchynska T.V., Rodriguez M. M., Khomenkova L. Y. (2003), Ballistic effect and photoluminescence excitation in porous silicon, Surf. Sci., Vol. 532–535, pp. 1204–1208. 162. Tsybeskov L., Vandyshev J. V., and Fauchet P. M. (1994), Blue emission in porous silicon: Oxygen-related photoluminescence, Phys. Rev. B, Vol. 49, pp. 7821-7824. 163. van Dorp D. H., Cuypers D., Arnauts S., Moussa A., Rodriguez L., and De Gendt S. (2013), Wet Chemical Etching of InP for Cleaning Applications II. Oxide Removal, ECS J. Solid State Sci. Tech., Vol. 2, pp. P190-P194 . 164. van Dorp D. H., den Otter J. H., Hijnen N., Bergmeijer M., and Kelly J. J. (2009), Influence of Electrochemical Etching on Electroluminescence from nType 4H- and 6H-SiC, Electrochem. Solid State Lett., Vol.12, pp. D49-D52. 165. van Dorp D. H., Kooij E. S., Arnoldbik W. M, and Kelly J. J. (2009), Electrochemical Growth of Micrometer-Thick Oxide on SiC in Acidic Fluoride Solution, Chem. Mater., Vol. 21, pp.3297–3305. 166. van Dorp D.H., Sattler J.J.H.B., den Otter J.H., Kelly J.J. (2009), Electrochemistry of anodic etching of 4H and 6H–SiC in fluoride solution of pH 3, Electrochimica Acta, Vol. 54, pp. 6269–6275. 167. Vasin A. V., Muto S., Ishikawa Y., Rusavsky A. V., Kimura T., Lysenko V. S., Nazarov A. N. (2011), Comparative study of annealing and oxidation effects in a-SiC:H and a-SiC thin films deposited by radio-frequency magnetron sputtering, Thin Solid Films, Vol. 519, pp. 2218–2224. 168. Viswanathan E., Katharria Y.S., Selvakumar S., Arulchakkaravarthi A., Kanjilal 171 D., Sivaji K. (2011), Investigations on the structural and optical properties of the swift heavy ion irradiated 6H-SiC, Nucl. Instru. Meth. Phys. Res. B, Vol. 269, pp. 1103-1107. 169. Wang L., Shao H., Hu X., Xu X. (2013), Hierarchical Porous Patterns of ntype 6H-SiC Crystals via Photoelectrochemical Etching, J. Mater. Sci. Technol., Vol. 29, pp. 655-661. 170. Wang L., Zhao Y. E., Zhao F. L., Wu M. M., Chen D. (2006), Preparation and time resolution photoluminescence of a-SiCx:H/nc-Si:H multi-layers at room temperature, Thin Solid Films, Vol. 496, pp. 566-570. 171. Wu X. L., Fan J. Y., Qiu T., Yang X., Siu G. G., and Chu P. K. (2005), Experimental evidence for the quantum confinement effect in 3C-SiC nanocrystallites, Phys. Rev. Lett., Vol.94, pp. 026102-026105. 172. Wu Y., Ji L., Lin Z., Jiang Y., and Zhai T. (2014), Blue photoluminescence enhancement in laser-irradiated 6H-SiC at room temperature, Appl. Phys. Lett., Vol.104, pp. 041906 (1-4). 173. Xie E., Zhang Z., Ma Z., Lin H., He D. (2003), Epitaxial growth of β-SiC by rf sputtering on silicon substrates and its porosity by electrochemical anodization, Opt. Mater., Vol. 23, pp. 157–161. 174. Xu H., Aizpurua J., Kall M., and Apell P. (2000), Electromagnetic contributions to single-molecule sensitivity in surface-enhanced raman scattering, Phys. Rev. E, Vol. 62, pp. 4318 – 4324. 175. Xu J., Mei J., Chen D., Chen S., Li W.,. Chen K. (2005), All amorphous SiC based luminescent microcavity, Diam. Relat. Mater., Vol. 14, pp. 1999-2002. 176. Xue K., Niu L.-S., Shi H.-J., Liu J. (2008), Structural relaxation of amorphous silicon carbide thin films in thermal annealing, Thin Solid Films, Vol. 516, pp. 3855–3861. 177. Ye Y., Yu B., Gao Z., Mang H., Zhang H., Dai L. and Qin G. (2012), Two- 172 dimensional CdS nanosheet-based TFT and LED nanodevices, Nanotechnology, Vol.23, pp. 178. Yi C. Q., Li C.W., Fu H.Y., Zhang M.L., Qi S.J., Wong N.B., Lee S.T., and Yang M.S. (2010), Patterned growth of vertically aligned silicon nanowire arrays for label-free DNA detection using surface-enhanced Raman spectroscopy, Anal. Bioanal. Chem., Vol. 397, pp. 3143 – 3150. 179. Yu L., O’Donnell B., Foldyna M. and Cabarrocas P. R. (2012), Radial junction amorphous silicon solar cells on PECVD-grownsilicn nanowires, Nanotechnology, Vol. 23, pp. 180. Zangooie S. and Persson P. O. A., Hilfiker J. N., Hultman L. and Arwin H. (2000), Microstructural and infrared optical properties of electrochemically etched highly doped 4H–SiC, J. Appl. Phys., Vol. 87, pp. 8497-8503. 181. Zangooie S., and Arwin H. (2001), Surface, Pore Morphology, and Optical Properties of Porous 4H-SiC, Journal of The Electrochemical Society, Vol. 148, pp. G297-G302. 182. Zangooie S., Woollam J. A., and Arwin H. (2000), Self-organization in porous 6H–SiC, J. Mater. Res., Vol. 15, pp. 1860-1863. 183. Zhang F., Song T. and Sun B. (2012), Conjugated polymer–silicon nanowire array hybrid Schottky diode for solar cell application, Nanotechnology, Vol.23, pp. 184. Zhang M. L., Peng K. Q., Fan X., Jie J. S., Zhang R. Q., and Wong N. B. (2008), Preparation of Large-Area Uniform Silicon Nanowires Arrays through Metal-Assisted Chemical Etching, J. Phys. Chem. C, Vol. 112, pp. 4444 – 4450. 185. Zhang X. G. (2001), Electrochemistry of Silicon and its Oxide, Kluwer Academic /Plenum Publishers, New York, USA. 173 186. Zheng X.Q., Liu C.E., Bao X.M., Yan F. and Yang H.C. (1993), Midgap localized states and light emission of porous silicon, Solid State Commun., Vol. 87, pp. 1005-1007. 187. Zhou W., Liu X., and Zhang Y. (2006), Simple approach to β-SiC nanowires: Synthesis, optical, and electrical properties, Appl. Phys. Lett., Vol. 89, pp. 223124 (1-3). 188. Zhou X. D., Ren F., Xiao X. H., Xu J. X., Dai Z. G., Cai G. X., and Jiang C. Z. (2012), Origin of white light luminescence from Si+/C+ sequentially implanted and annealed silica, J. Appl. Phys., Vol. 111, pp. 084304 (1-7). 189. Zhou Z., Han X. X., Huang G. G., and Ozaki Y. (2012), Label-free detection of binary mixtures of proteins using surface-enhanced Raman scattering, J. Raman Spectrosc., Vol. 43, 706-711. 190. Zhuang D., Edgar J. H. (2005), Wet etching of GaN, AlN, and SiC: a review, Mater. Sci. Eng. R, Vol. 48, pp. 1-46. --------------------------------------- [...]... dễ chế tạo hơn so với vật liệu cSiC, song cho tới nay chỉ có rất ít các nghiên cứu về aSiC xốp và thêm nữa, các kết quả thu được của các nghiên cứu này còn hạn chế Riêng ở Việt Nam, 2 cho tới hiện nay, chưa có bất cứ nhóm nghiên cứu nào nghiên cứu về SiC xốp ngoài nhóm nghiên cứu của chúng tôi Chính vì vậy tôi đã lựa chọn đề tài Nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật. .. thông số chế tạo lên hình thái, cấu trúc và tính chất của lớp aSiC xốp Nghiên cứu một cách có hệ thống ảnh hưởng của các thông số chế tạo lên hình thái, cấu trúc và tính chất của lớp aSiC xốp Sau khi chế tạo, lớp aSiC xốp sẽ được khảo sát độ xốp và nghiên cứu tính chất huỳnh quang, bao gồm nguồn gốc, cơ chế phát huỳnh quang cũng như cơ chế ảnh hưởng của các thông số chế tạo lên tính chất huỳnh quang Cuối... việc ứng dụng vật liệu SiC xốp vào việc chế tạo các linh kiện điện tử, đặc biệt là các linh kiện phát quang Hiện nay, việc nghiên cứu làm xốp SiC trên thế giới đã thu được khá nhiều kết quả khả quan Tuy nhiên các nghiên cứu về SiC xốp vẫn chủ yếu tập trung vào vật liệu SiC tinh thể (cSiC) Còn đối với vật liệu SiC vô định hình (aSiC), mặc dù nó vẫn có gần như đầy đủ các tính chất ưu việt của cSiC, hơn... tôi sẽ nghiên cứu ứng dụng lớp aSiC xốp cho việc chế tạo đế SERS, đây là một ứng dụng mới của vật liệu aSiC xốp Cấu trúc của bản luận án này như sau: Mở đầu: Trình bày lý do lựa chọn đề tài, phương pháp và mục đích nghiên cứu Chương 1: Tổng quan về vật liệu SiC và SiC xốp Phần đầu tiên trình bày tổng quan về cấu trúc, tính chất, phương pháp chế tạo của vật liệu SiC khối, vật liệu SiC màng mỏng và màng... mỏng vô định hình Phần tiếp theo trình bày tổng quan về vật liệu SiC xốp: khái niệm, hình thái, lịch sử phát triển, các tính chất mà đặc biệt là tính chất huỳnh quangvà ứng dụng của SiC xốp Từ đó thấy được ưu, nhược điểm của vật liệu, các phương pháp chế tạo và định hướng nghiên cứu công nghệ chế tạo sẽ sử dụng trong luận án Trong phần này chúng tôi cũng trình bày tổng quan về Si xốp, loại vật liệu. .. nghiên cứu và khảo sát về độ xốp của các mẫu aSiC đã chế tạo được Đây là một thông số rất quan trọng của vật liệu xốp nói chung và aSiC xốp nói riêng Độ xốp của các mẫu sẽ quyết định đến tính chất huỳnh quang và khả năng ứng dụng của vật liệu Thứ hai là tính chất huỳnh quang của lớp aSiC xốp Trước tiên chúng tôi trình bày các kết quả thu được về huỳnh quang củ lớp aSiC, sau đó chúng tôi thảo luận về... nhiều đặc điểm chung với SiC xốp để hiểu sâu hơn về SiC xốp Các kết quả nghiên cứu vể chế tạo, tính chất và ứng vật liệu SiC xốp nói chung và màng mỏng SiC vô định hình xốp nói riêng bằng phương pháp ăn mòn anốt đã được tổng kết để thấy được các vấn để còn cần phải giải quyết trong luận án này Chương 2 :Công nghệ chế tạo vật liệu xốp và cơ chế ăn mòn xốp 4 Trong phần thứ nhất của chương này chúng tôi... chọn công nghệ chế tạo màng SiC vô định hình xốp Phần cuối cùng của chương trình bày về các phương pháp khảo sát hình thái, cấu trúc và tính chất của lớp aSiC mà chúng tôi sử dụng trong luận án Chương 3: Nghiên cứu công nghệ và cơ chế ăn mòn anốt làm xốp trên màng mỏng aSiC trong các dung dịch điện phân khác nhau Phần đầu tiên của chương này chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu công nghệ chế tạo... để chế tạo các đế tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) 3 Mục đích của đề tài là nghiên công nghệ chế tạo lớp SiC xốp trên màng SiC vô định hình với các lỗ xốp có kích thước nano, đồng thời nghiên cứu điều khiển mật độ và kích thước lỗ xốp, hình thái và độ dày của lớp xốp Sau đó nghiên cứu cơ chế vật lý của quá trình ăn mòn anốt tạo lớp xốp trên màng aSiC cũng như cơ chế ảnh hưởng của các thông số chế. .. lựa chọn làm chất thử để đánh giá hiệu quả tăng cường Raman của đế SERS chế tạo từ aSiC xốp Kết luận: Trình bày các kết luận rút ra từ các kết quả nghiên cứu, đồng thời đưa ra các hướng nghiên cứu phát triển tiếp theo cho vật liệu aSiC xốp 6 Chương 1 Tổng quan về vật liệu SiC và SiC xốp 1.1 Tổng quan về vật liệu SiC 1.1.1 Các cấu trúc tinh thể của SiC Silic cacbua (SiC) là một bán dẫn hợp chất nhóm IV, . KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN VẬT LÝ CAO TUẤN ANH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO, CÁC TÍNH CHẤT VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU XỐP NANO SiC VÔ ĐỊNH HÌNH . nhóm nghiên cứu nào nghiên cứu về SiC xốp ngoài nhóm nghiên cứu của chúng tôi. Chính vì vậy tôi đã lựa chọn đề tài Nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật liệu. triển, các tính chất mà đặc biệt là tính chất huỳnh quangvà ứng dụng của SiC xốp. Từ đó thấy được ưu, nhược điểm của vật liệu, các phương pháp chế tạo và định hướng nghiên cứu công nghệ chế tạo