Особенности процесса спекания макропористого кремния в атмосфере аргона

Исследованы температурная и временная зависимости процесса спекания макропористого кремния в Ar и Ar+3%H$_{2}$. Определен вклад различных механизмов, определяющих этот процесс. Особенности спекания макропористого кремния изучались с помощью изохронных и изотермических отжигов на образцах с регулярными и случайными макропорами в диапазоне 1000–1225$^\circ$С. Установлено, что на спекание макропористого кремния при атмосферном давлении в потоке инертного газа, содержащего 2 $\cdot$ 10$^{-4}$%O$_{2}$, существенное влияние оказывает термическое травление. Термическое травление конкурирует с процессами переноса вещества, характерными для спекания, и препятствует формированию на поверхности бездефектной корки. Причиной травления является образование газообразной моноокиси кремния, которая уносится вместе с потоком газа. Эффект травления преобладает в области низких температур и не зависит от добавки водорода. Полученные значения энергии активации коэффициента диффузии $E_{a}$ = 2.57 эВ и показатель степени $n$ = 3.31–3.74 в зависимости радиуса пор от времени $r\sim t^{1/n}$ свидетельствуют о смешанном механизме переноса вещества с помощью поверхностной и объемной диффузии атомов кремния.