Participants : Jean-Noël Chazalviel, François Ozanam
Collaborations extérieures : Mohammed Cherkaoui, Noureddine Gabouze, Ratiba Outemzabet
En raison de la stabilité chimique de la silice (l’oxyde de silicium SiO2), il y a peu de milieux dans lesquels le silicium peut être dissous. Ceci fait la particularité des milieux fluorures dans l’électrochimie du silicium. Nous avons étudié ce système depuis le début des années 1990, d’abord pour des raisons fondamentales, ensuite pour les applications qu’il peut présenter : silicium poreux, texturation du silicium à différentes échelles.
L’existence d’effets cristallographiques dans la croissance des pores (pendant la formation de silicium poreux) est bien connue. Ces effets permettent de faire croître des pores suivant des directions particulières déterminées par l’orientation cristalline du substrat. Mais ils n’apparaissent que dans des conditions où il existe une fine couche d’oxyde au fond des pores. Nous travaillons actuellement à comprendre l’origine de ces effets en étudiant la dissolution du silicium en régime d’électropolissage, quand il existe une couche d’oxyde à la surface du silicium mais qu’on ne fabrique plus du silicium poreux. On observe de fait des variations de la vitesse de dissolution en fonction de l’orientation. L’étude de l’interface par spectroscopie infrarouge in situ indique que ces différences de comportement sont associées à des différences de concentration superficielle des espèces intermédiaires SiOH. Une modélisation de ce phénomène a pu être effectuée.
Publications :
"Origin of the anisotropy in the anodic dissolution of silicon", R. Outemzabet, M. Cherkaoui, N. Gabouze, F. Ozanam, N. Kesri and J.-N.Chazalviel, J. Electrochem. Soc. 153 (2006) C108-C116.
"Anisotropy in the anodic dissolution of silicon elucidated by in situ infrared spectroscopy", R. Outemzabet, M. Cherkaoui, F. Ozanam, N. Gabouze, N. Kesri and J.-N. Chazalviel, J. Electroanal. Chem 563 (2004), 3-8.
"Surface chemistry during porous-silicon formation in dilute fluoride electrolytes", A. Belaidi, M. Safi, F. Ozanam, J.-N. Chazalviel and O. Gorochov, J. Electrochem. Soc. 146 (1999), 2659-2664.
"In situ infrared study of the oscillating anodic dissolution of silicon in fluoride electrolytes", J.-N. Chazalviel, C. da Fonseca and F. Ozanam, J. Electrochem. Soc. 145 (1998), 964-973.
"In-situ spectroelectrochemical study of the anodic dissolution of silicon by potential-difference and electromodulated FT-IR spectroscopy", F. Ozanam, C. da Fonseca, A. Venkateswara Rao and J.-N. Chazalviel, Appl. Spectrosc. 51 (1997), 519-525.
"In situ infrared characterization of the interfacial oxide during the anodic dissolution of a silicon electrode in fluoride electrolytes", C. da Fonseca, F. Ozanam and J.-N. Chazalviel, Surf. Sci. 365 (1996) 1-14.