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MATHEMATICAL MODELING OF POROUS SILICON FORMATION PROCESS
JOSE SALVADOR FLORES HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial
Método menótono
Silicio Poroso
El silicio poroso es un material nanoestructurado con aplicaciones en Medicina, Química, Óptica, Biología, Electrónica y Fotónica, entre otros. Desde su descubrimiento en 1956 por Uhlir hasta nuestros días, se han estudiado y analizado varias aplicaciones y propiedades. Los científicos experimentales han demostrado que las aplicaciones y propiedades están determinadas por su estructura porosa. El silicio poroso se obtiene mediante una anodización electroquímica de una oblea de silicio que tiene como electrolito una solución que contiene ácido fluorhídrico. Este proceso involucra diversos fenómenos químicos y físicos como: difusión, migración, reacción química, generación y recombinación de huecos e iluminación entre otros, y se lleva a cabo bajo la variación de factores experimentales como: densidad de corriente, tiempo de anodización, concentración de impurezas, temperatura, etc. La anodización de silicio es un proceso muy complejo y su comprensión permite reproducir o predecir propiedades y aplicaciones de silicio poroso. Para estudiar cómo cambia la estructura porosa, se han desarrollado modelos empíricos que analizan diferentes muestras de silicio modificando solo uno de los factores experimentales. La principal desventaja de estos modelos es que requieren una gran cantidad de muestras y, por lo tanto, un costo considerable para su análisis. Sin embargo, el análisis experimental es fundamental para el estudio y la validación de modelos matemáticos y computacionales. Los modelos matemáticos y computacionales se han utilizado para reproducir fenómenos específicos analizados en los modelos empíricos, dichos modelos se basan principalmente en el modelo Diffusion Limited Aggregation (DLA) propuesto por Witten y Sanders. Por ejemplo, Smith y Collins formularon un modelo para describir el mecanismo y la morfología de la formación de silicio poroso.
26-01-2018
Trabajo de grado, doctorado
OTRAS
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