Фотоанодирование $n$-Si в присутствии перекиси водорода: зависимость от напряжения

Исследованы закономерности процесса электрохимического травления $n$-Si с низким уровнем легирования в условиях освещения обратной стороны образца при использовании раствора с малой концентрацией HF и высокой концентрацией перекиси водорода. Полученные данные сравниваются с данными для контрольного электролита, не содержащего H$_{2}$О$_{2}$. Исследованы морфология макропор, скорость их роста, пористость, эффективная валентность и количество растворенного кремния в зависимости от приложенного напряжения. Проведены исследования кинетики процесса при низком и высоком напряжении смещения. Обнаружено, что при одинаковой подсветке начальный фототок в перекисном электролите в $\sim$2 раза меньше, чем в электролите, не содержащем H$_{2}$О$_{2}$, что позволяет утверждать о более низкой квантовой эффективности фототока. Однако с увеличением времени травления ток в перекисном электролите сильно возрастает и становится больше, чем в контрольном электролите. Установлено, что в присутствии H$_{2}$O$_{2}$ скорость роста макропор в глубину возрастает более чем в 2 раза, а пористость уменьшается. Вертикальные каналы макропор имеют диаметр, меньший, чем в случае макропор, образовавшихся в водном электролите, и их стенки плохо пассивированы, что обусловливает ветвление и появление вторичных мезопор, число которых возрастает с напряжением. Эффективная валентность растворения кремния (выход по току) в присутствии H$_{2}$O$_{2}$ уменьшается до значений, меньших чем 2. Полученные результаты интерпретируются в рамках моделей Геришера и Коласинского.