GaP xốp được hình thành bởi quá trình điện hố. Để cĩ thể hiểu biết một cách đầy đủ về quá trình hình thành GaP xốp chúng ta cần nghiên cứu đặc trưng I-V của lớp tiếp xúc giữa GaP và dung dịch điện hĩa, các đặc tính của mối liên hệ giữa mật độ dịng điện với thời gian ăn mịn I-t và những kiến thức cơ bản về quá trình điện hĩa GaP. Một bức tranh tổng quan về quá trình điện hĩa được trình bày trên Hình 2.3.
Hình 2.3. Đặc trưng I-V đối với GaP loại n trong dung dịch H2SO4 0,5M. Vùng I, khơng cĩ dịng điện chảy trong hệđiện hố nên khơng xảy ra hiện tượng ăn mịn. Vùng II, hiện tượng ăn mịn xảy ra. Vùng III, xảy ra hiện tượng đánh bĩng điện cực do sự hình thành lớp ơxít [100, 103]
Hình 2.3 chỉ ra 3 vùng điện áp tách biệt. Trong vùng điện áp thấp (vùng I), do độ uốn cong của vùng năng lượng rất nhỏ nên rất dễ xảy ra hiện tượng xuyên ngầm giữa các vùng năng lượng. Mật độ dịng trong vùng này rất thấp, gần như bằng 0. Lúc này chất bán dẫn hoạt động giống như đi ốt ở chế độ phân cực ngược. Tốc độ ăn mịn của GaP trong dung dịch điện hố rất thấp. Trong vùng II với điện áp lớn hơn điện áp đánh thủng (breakdown potential) (lớn hơn 3V trên Hình 2.3), mật độ dịng điện tăng nhanh theo sự tăng của điện áp do sự hồ tan GaP bởi dung dịch điện hố. Khi này xuất hiện dịng điện chạy qua dung dịch điện hố và GaP, làm cho tốc độ ăn mịn được gia tăng rất nhiều. Mật độ dịng đạt giá trị cực đại tại điện áp Vmax. Như vậy, vùng II là vùng điện áp xảy ra hiện tượng ăn mịn. Với điện áp lớn hơn (vùng III) mật độ dịng giảm nhanh xuống một giá trị thấp. Sự giảm mật độ dịng điện ở vùng điện áp này đặc trưng cho hiện tượng đánh bĩng điện cực do sự tạo thành lớp ơxít. Những giá trị định lượng của đường cong I-V cũng như giá trị tương ứng với điện thế cực đại để xảy ra hiện tượng đánh bĩng điện cực phụ thuộc vào những thơng số ăn mịn và loại tạp cũng như nồng độ pha tạp của phiến GaP.
Hình 2.4. Đặc trưng I-t của GaP với nồng độ tạp 6 x 1017 cm-3 và V=11,5V [100]
Để hiểu rõ hơn về quá trình tạo xốp của GaP đặc trưng I-t giữa mật độ dịng điện và thời gian ăn mịn đã được nghiên cứu và trình bày trên Hình 2.4. Đặc trưng I-t được nghiên cứu trên mẫu GaP được ăn mịn tại một giá trị điện thế trong vùng điện thế xảy ra hiện tượng ăn mịn. Quá trình ăn mịn bắt đầu tại những vị trí đặc biệt trên bề mặt GaP và từ những vị trí (pits) này phát triển thành các vùng xốp đẳng hướng như trình bày trên Hình 2.5.
Trong khi các vùng xốp phát triển mật độ dịng điện tăng và cuối cùng các vùng xốp gặp nhau, tổng diện tích biên phân cách giữa GaP xốp và GaP khối chưa ăn mịn giảm. Do quá trình ăn mịn chỉ xảy ra tại biên phân cách giữa GaP xốp và GaP khối và mật độ dịng điện tỉ lệ với tổng diện tích biên phân cách nên khi diện tích biên phân cách giảm thì mật độ dịng điện cũng giảm và cho đến khi biên phân cách trở nên bằng phẳng thì mật độ dịng điện ổn định tại một giá trị khơng đổi. Khi đĩ, quan sát rõ các vùng xốp tách biệt nhau trên bề mặt lớp xốp trong khi các vùng này cuộn với nhau ở phía GaP khối như trình bày trên Hình 2.6.