"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Аноды для литий-ионных аккумуляторов на основе p-Si с самоорганизующимися макропорами
Преображенский Н.Е.1, Астрова Е.В.1, Павлов С.И.1, Воронков В.Б.1, Румянцев А.М.1, Жданов В.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: npsoft86@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 мая 2016 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2016 г.

Практическое применение технологии электрохимического травления монокристаллического кремния для изготовления микроструктурированных анодов сдерживает их себестоимость. Предлагаемый подход позволит сократить издержки за счет: снижения требований к качеству исходного материала путем замены n-Si на p-Si, исключения операций по формированию затравочных центров и многократного использования кремниевой подложки. В работе проведены исследования процесса образования неупорядоченных макропор в p-Si (100) с удельным сопротивлением 10-20 Ом·см в 4%-м растворе плавиковой кислоты в диметилформамиде и определен вклад в него химического растворения кремния. Получены зависимости от плотности тока для скорости анодирования, морфологии пористых слоев, эффективной валентности, числа пор на единицу поверхности и средних значений диаметра пор. Разработана технология формирования пористых слоев толщиной ~50 мкм и пористостью ~70%, сочетающая возможность последовательного отделения нескольких мембран от одной и той же подложки. Исследованы электрохимические характеристики анодов, изготовленных из этих мембран, и проведено 120+ циклов испытаний при токе заряда/разряда 0.2 А/г в режиме ограничения зарядной емкости величиной 1000 мА·ч/г. DOI: 10.21883/FTP.2017.01.8314
  • M. Ge, X. Fang, J. Rong, C. Zhou. Nanotechnology, 24, 422001 (2013)
  • N.-Lih Wu. In: Handbook of Porous Silicon, ed. by L. Canham (Switzerland, Springer Intern. Pub., 2014) p. 965
  • M.J. Armstrong, C. O'Dwyer, W.J. Macklin, J.D. Holmes. Nano Research, 7 (1), 1 (2014)
  • E. Quiroga-Gonzalez, J. Carstensen, H. Foll. Energies, 6 (10), 5145 (2013)
  • G.V. Li, A.M. Rumyantsev, V.S. Levitskii, E.V. Beregulin, V.V. Zhdanov, E.I. Terukov, E.V. Astrova. Semicond. Sci. Technol., 31, 014008 (2016)
  • Е.В. Астрова, Г.В. Ли, А.M. Румянцев, В.В. Жданов. ФТП, 50 (2), 279 (2016)
  • Е.В. Астрова, А.М. Румянцев, Г.В. Ли, А.В. Нащекин, Д.Ю. Казанцев, Б.Я. Бер, В.В. Жданов. ФТП, 50 (7), 979 (2016)
  • Г.В. Ли, Е.В. Астрова, А.M. Румянцев, В.Б. Воронков, А.В. Парфеньева, В.А. Толмачев, Т.Л. Кулова, А.М. Скундин. Электрохимия, 51 (10), 1020 (2015)
  • V. Lehmann. Electrochemistry of Silicon (Weinheim, Wiley-VCH, 2002) p. 200
  • Е.В. Астрова, Г.В. Ли, А.В. Парфеньева, А.М. Румянцев, В.В. Жданов, С.И. Павлов, В.C. Левицкий, Е.И. Теруков, В.Ю. Давыдов. ЖТФ, 85 (4), 52 (2015)
  • J.-N. Chazalviel, F. Ozanam. Ordered Porous Nanostructures and Applications, ed. by R.B. Wehrspohn (N. Y., Springer Science + Business Media, Inc., 2005) p. 15
  • H. Foll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Haase. Mater. Sci. Eng., R39, 93 (2002)
  • A. Slimani, A. Iratni, H. Henry, M. Plapp, J.-N. Chazalviel, F. Ozanam, N. Gabouze. Nanoscale Research Lett., 9, 585 (2014)
  • H. Halimaoui. Properties of Porous Silicon, ed. by L. Canham (London, UK, INSPEC, Institute of Electrical Engineers, 1997) p. 18
  • A. Vyatkin, V. Starkov, V. Tzeitlin, H. Presting, J. Konle, U. Konig. J. Electrochem. Soc., 149, G70 (2002)
  • S. Lust, C. Levy-Clement. Phys. Status Solidi A, 182, 17 (2000)
  • F. Harraz, K. Kamada, K. Kobayashi, T. Sakka, Y. Ogata. J. Electrochem. Soc., 152, C213 (2005)
  • E. Quiroga-Gonzalez, E. Ossei-Wusu, J. Carstensen, H. Foll. J. Electrochem. Soc., 158 (11), E119 (2011)
  • M. Thakur, R. Pernites, N. Nitta, M. Isaacson, S. Sinsabaugh, M. Wong, L.L. Sibani. Chem. Mater., 24, 2998 (2012)
  • E. Luais, J. Sakai, S. Desplobain, G. Gautier, F. Tran-Van, F. Ghomouss. J. Power Sources, 242, 166 (2013)
  • Е.В. Астрова, А.В. Парфеньева, Г.В. Ли, Ю.А. Жарова. ФТП, 49 (4), 561 (2015)
  • U. Kasavajjula, C. Wang, A. Appleby. J. Power Sources, 163, 1003 (2007)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.