Técnica fotoacústica aplicada a la determinación de propiedades térmicas de muestras de silicio poroso

• Autores: A. Gutiérrez, J. Giraldo, M. E. Rodríguez García
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 57, Nº. 2, 2011, págs. 99-105
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La técnica fotoacústica es una técnica que estudia la interacción de la radiación con la materia a través de un fenómeno conocido como "efecto fotoacústico". En este trabajo, mediante el ajuste teórico de medidas experimentales de la amplitud de la señal fotoacústica, se determinaron los valores de efusividad térmica efectiva de muestras de silicio poroso crecidas sobre sustratos de silicio tipo-n (100) de diferentes valores de resistividad en el intervalos 1-25 (Ohm) cm. Las muestras se fabricaron a temperatura ambiente en un baño electrolítico formado por una mezcla de ácido fluorhídrico al 48% y etanol absoluto en relación 1:1 en volumen, bajo condición potenciostática (20 V), con un tiempo de ataque de 2 minutos e iluminación trasera mediante un láser con longitud de onda de 808 nm. Los valores obtenidos de la efusividad térmica efectiva de las muestras porosas disminuyeron con respecto al correspondiente valor del silicio monocristalino, esta disminución puede ser atribuida a la restricción del camino libre medio de los fonones de la red en el silicio poroso.

  • English

    The photoacoustic technique is a technique that studies the radiation-matter interaction through a well-known phenomenon as photoacoustic effect. In this work using a theoretical fitting of the photoacoustic signal amplitude the effective thermal effusivity of porous silicon samples was determined. The porous samples were obtained by means of photoelectrochemical etching of (100) n-type silicon wafers with different resistivity values, all in the range of 1-25 (Ohm) cm. The sanples were formed at room temperature in an electrolytic bath composed by a mixture of hidrofluoric acid (48%) and ethanol having a composition ratio of 1:1 in volume under potentiostatic condition (20 V) and an etching time of 2 minutes using back illumination provided by a laser beam with a wavelength of 808nm. The obtained values for the effective thermal effusivity of the porous samples diminished respect to the corresponding value of single-crystalline silicon, this decrease can be attributed to the restriction of the mean free path of phonons in the porous network.