硝酸を使ったケミカルエッチングを行っています。
単結晶の酸化亜鉛を使用していますが、
亜鉛面と酸素面によって削れるスピ-ドや深さは違いますか?

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A 回答 (2件)

質問はケミカルエッチングなんですからドライエッチングはズレているのではないでしょうか。

「レンブラント」に至っては画家であって、エッチングの研究者じゃないですし。
MiJunさん、あなた質問の趣旨が本当に分かってます?
的外れな回答を投げる一方で「補足要求」にチェックしたのでは質問者が余計困ってしまうだけですよ。

さて本題、亜鉛面と酸素面ではエッチングの挙動は異なると考えてよいと思います。
例えば、GaAsなどの化合物半導体のウェットエッチングでは面方位によっておよそ
 {110}>{111}B>{100}>{111}A
の傾向のようです。もちろん反応律速という条件が付きます。(生駒、河東田、長谷川「ガリウムヒ素」、丸善(1988)) また材料、エッチャント、エッチング条件によって多少の入れ替わりもあるでしょう。
上記の不等式を見るとGa面とAs面でかなり差異があるようですね。表面を覆っている原子の種類が違うということを考えればむしろ違って当然のようにも思えます。

酸化亜鉛の場合にどちらが速いかまでは私は知りませんが、いずれにしてもエッチング速度は違うと予測されます。
結果は少し実験をしてみれば簡単に分かりそうですね。
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この回答へのお礼

詳しい解答ありがとうございました。
早速、硝酸エッチングをやってみたいと思います。

お礼日時:2001/02/18 01:13

直接的な回答ではありませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「材料プロセスの反応速度論」
HClガスのようですが・・・?
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/research/content/m.html
(化合物半導体ドライエッチングプロセスの反応機構解析)
これもHClガスのようですが・・・?

更に、以下の成書は如何でしょうか(内容未確認!)
------------------------------
実用ドライエッチング技術/菅原実/リアライズ社/1992.7 
半導体ドライエッチング技術/徳山巍/産業図書/1992.10 
レンブラントエッチング全集/K.G.ボーン[他]/三麗社/1981.2 
金属エッチング技術/ギュンター・ペツォー…[他]/アグネ/1977.9 
金属表面工業全書/18/青谷薫∥〔等〕編/槙書店/1973 
------------------------------------
これらに記載がない場合は文献検索された方が良いと思いますが・・・?

ご参考まで。

参考URL:http://www2.sci.waseda.ac.jp/midas/REPORT/report …
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Aベストアンサー

こんにちは。
40年、趣味の電子工作でエッチングしているおじさんです。

エッチングするときは、小さいパッドで基板を作っています。
洗うときは大きいタライに水を入れて洗っていますよ。

あとエッチング液ですが、有害なその液はマダマダ使えるのです。
つまり色が真っ黒になって溶けなくなるまで使えるので、
自分の場合はネスカフェの入っていた大き目のガラスビンに入れて
本棚とか暗いところに保存し次回に使います。
真っ黒になって銅や金属が溶けにくくなったら、
サンハヤトのエッチング液だったら添付の中和剤、
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中和させ、中和したかどうかをPH紙等でチェックしつつ
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ちなみにそのエッチング液は、もうご存知だとは思いますが、
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そして金属をあっという間に溶かしてしまうので、
子供のころはよく友達のウルトラマンのキーホルダーに塗って
驚かして遊んでいました(笑)

お役に立ちましたら幸いです。
以上。

こんにちは。
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洗うときは大きいタライに水を入れて洗っていますよ。

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つまり色が真っ黒になって溶けなくなるまで使えるので、
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Aベストアンサー

よく分からない点もありますが、とりあえず1Lの水溶液で考えてみます。

1.36/99.4=0.0137molのZn(OH)2の沈殿が生じるためには、
0.0137molのZn(NO3)2・6H2Oと、2*0.0137=0.0274molのKOHが必要になります。
これらに水を加えて1Lにすれば多分全てが溶けて、
同時にZn(OH)2の沈殿が生じると思います。

また当量加えているから、 Zn(OH)2 ⇔ Zn^2+ + 2OH^- より、
沈殿の一部が溶解して[Zn^2+]=x(M)になったとすれば、
水の解離によるOH^-を無視すると溶解度積から、
[Zn^2+][OH^-]^2=x*(2x)^2=Ksp → x=1.2*10^(-6)、2x=[OH^-]=2.4*10^(-6)
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よく分からない点もありますが、とりあえず1Lの水溶液で考えてみます。

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0.0137molのZn(NO3)2・6H2Oと、2*0.0137=0.0274molのKOHが必要になります。
これらに水を加えて1Lにすれば多分全てが溶けて、
同時にZn(OH)2の沈殿が生じると思います。

また当量加えているから、 Zn(OH)2 ⇔ Zn^2+ + 2OH^- より、
沈殿の一部が溶解して[Zn^2+]=x(M)になったとすれば、
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ご解答の程,よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

GaAsエッチングの具体例はNo.1に詳しく書かれてありますが、質問者は学生さんのようですので、もっと基本的なところを説明しておきます。

先ずGaAsが異方性エッチングされるのは、GaAsが化合物だからではありません。
またどんなエッチャントでも、大なり小なり異方性はあります。
一般には、強い酸を用いると結晶方位によらず速いエッチングが進むので等方的となり、アンモニアのような弱いアルカリでは、エッチングされにくい面が残るので、異方性が強くなります。

GaAsやSiのようなダイヤモンド型(Zinc Blend型)結晶では、(111)面が原子間結合が強くエッチングされにくいので、残り易くなります。
たとえばSiの(100)基板表面のマスクに円形の穴を開けてKOH(水酸化カリウム)水溶液でエッチングすると、逆ピラミッド状のきれいな窪みができます。
マスクがストライプ状のときは、ストライプを[110]方向にきちんと合わせると、きれいなV溝ができます。

GaAsは化合物なので、同じ(111)面でもGaが表面に並ぶ(111)A面と、Asが表面に並ぶ(111)B面とが直交しています。
そして一般には、(111)A面が残り易くなります。
従ってストライプの向きが[110]か[-110]かによって、順メサ(上が狭い台形)か逆メサ(上が広い逆台形)かになります。

尚、面を表すときは丸括弧で(100)面、向きを表すときは角括弧で[110]方向と書きます。
また、ここでは面倒なので区別しませんでしたが、等価な面を表すときは{100}面、等価な向きは<110>方向と書きます。
以後注意しましょう。

GaAsエッチングの具体例はNo.1に詳しく書かれてありますが、質問者は学生さんのようですので、もっと基本的なところを説明しておきます。

先ずGaAsが異方性エッチングされるのは、GaAsが化合物だからではありません。
またどんなエッチャントでも、大なり小なり異方性はあります。
一般には、強い酸を用いると結晶方位によらず速いエッチングが進むので等方的となり、アンモニアのような弱いアルカリでは、エッチングされにくい面が残るので、異方性が強くなります。

GaAsやSiのようなダイヤモンド型(Zinc...続きを読む

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どうか教えてほしいです。よろしくおねがいします

Aベストアンサー

水酸化亜鉛、文献少ないですね、↓
http://www.rsc.org/ej/CC/2008/b719497h.pdf

酸化亜鉛のモルフォロジー、↓ (但し薄膜)
http://ci.nii.ac.jp/naid/110004043446/
応用物理学会誌、2001年、Vol44、No.11、pp6296-6303
独立行政法人産業技術総合研究所と東工大の研究らしい。

温度変化と関係ないかも知れない、↓(水熱合成)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX9-4N2TRXR-4&_user=218848&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000014538&_version=1&_urlVersion=0&_userid=218848&md5=d16170745dc5c83376823870e7f0917e

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http://riruka08.blog65.fc2.com/blog-entry-36.html

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http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/b2.html

参考URL:http://dx.doi.org/10.1016/0001-6160(75)90159-5,http://dx.doi.org/10.1016/S0927-0256(97)00014-1

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 下に、MSDSのサイトを挙げておきます。

参考URL:http://www.j-shiyaku.or.jp/home/msds/


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