The dissolution of single crystal silicon by aqueous solutions' of hydrofluoric acid and chromium (VI) oxide was studied as a function of the resistivity of silicon and the composition of the etchant . In the concentration range under study, the dissolution rate is dependent on the resistivity of the silicon . The dissolution process is controlled by the chemical reaction rather than by the diffusion of chemical species ; the rate of the chemical reaction is limited by the supply of carriers at the silicon surface. When the etchant was 2 M in chromium (VI) oxide, the dissolution rate of silicon of a given resistivity is second order with respect to hydrogen fluoride, suggesting that the formation of bivalent silicon is probably the rate-determining step of the chemical reaction .
An aqueous solution of hydrofluoric acid and chromium (VI) oxide can be used for delineating electrical junctions and revealing certain resistivity variations in silicon . A technique for this purpose is described and applied to multilayer silicon specimens . The relative etch rates of the various layers depend on resistivity somewhat differently from isolated specimens of similar resistivities, presumably due to a galvanic effect .
Resume--Etude en fonction de In resistivite de Si et de la composition du bain de la vitesse de dissolution Si, en cristal unique, par des solutions aqueuses HF + CrO, . La resistivite de Si influe effectivement et le processus est centralβ¬ par la reaction chimique plutat que Is diffusion ; Is vitesse d'attaque est cependant limitβ¬β¬ par l'apport a la surface de Si. Avec HF . 2 M (+CrO1), la reaction est du second ordre par rapport a HF, pour on Si de resistivite doneβ¬, ce qui sugg8re que Is formation de Si'* est probablement I'etape regulatrice. Une solution aqueous HF + CrO1 pout-titre utiliseβ¬ pour delimiter des jonctions electriques et reveler certaines variations de resistivite de Si ; une technique est decrite pour cela et appliquee k des echantillons Si en mufti-couches. Un effet galvani ue parait alors se manifester, les vitesses de dissolution des diverses couches dependant on pen diff~ramment de In resistivite que s'il s'agissait isolement de lames de resistivites analogues .
Zusanmtenfassung-Die Auflosung von einkristallinem Silizium durch wasserige, Chrom(VI)-Oxyd enthaltende Losungen von Flussaure wurde in Funktion der elektrischen Leitfahigkeit des Siliziums and der Zusammensetzung der Aetz-Lasung untersucht . Im untersuchten Konzentrationsbereich ergibt sich eine Abhangigkeit zwischen Losungsgeschwindigkeit and Widerstand des Siliziums . Der Losungsvorgang ist eher reaktions-als diffusions-kontrolliert ; die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion wird durch den Zutransport von Ladungstragern zur Siliziumoberflache begrenzt . Fur sine Konzentration von 2 M Chrom-VI-Oxyd in der Aetzlasung and fur einen ~ebenen Widerstand des Siliziums ist die Auflasungsgeschwindigkeit zweiter Ordnung in Bezug auf die Flussaurekonzentration. Dies weist auf die Moglichkeit hin, dass die Bildung von 2-wertigen Silizium der geschwindigjceitsbestimmende Schritt des Vorganges ist.
Eine wiisserige, Chrom(VI)-Oxyd enthaltende Flussaurelosung kann zur Sichtbarmachung von Ubergangen and von gewissen Widerstandsanderungen in Silizium Verwendung finden . Eine hierzu geeignete Methode wird beschrieben and an mehrschichtigen Silizium-Proben praktisch angewendet .