多孔硅膜的俄歇和红外吸收谱

本文利用俄歇电子能谱和红外吸收谱仪，测试和分析了多孔硅样品的表面成份，并就它们对多孔硅发光可能产生的影响进行了讨论与分析。     

经Al2O3与 SiOx钝化的多孔硅及其光致发光特性

在一定偏压下用AlCl3+C2H5OH+H2O混合液对多孔硅进行了后处理。经过处理的多孔硅与未经处理的多孔硅相比,其发光强且稳定。通过对样品进行红外吸收谱的测试和分析,指出在后处理样品表面形成的Al2O3与SiOx结构是多孔硅发光增强和稳定性得到提高的原因。     

经Al_2O_3与SiO_x钝化的多孔硅及其光致发光特性

在一定偏压下用ＡｌＣｌ３＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋Ｈ２Ｏ混合液对多孔硅进行了后处理．经过处理的多孔硅与未经处理的多孔硅相比,其发光强且稳定．通过对样品进行红外吸收谱的测试和分析,指出在后处理样品表面形成的Ａｌ２Ｏ３与ＳｉＯｘ结构是多孔硅发光增强和稳定性得到提高的原因．     

多孔硅上生长Ge量子点的光学特性

采用量子尺寸的多孔硅作为衬底,利用区域优先成核在多孔硅表面上成功地生长了Ge量子点.由于量子限制效应锗的PL谱发生了明显的蓝移,计算表明在傅里叶红外光谱中观察到的中红外(5-6μm)吸收峰是源于量子点中的亚能带跃迁(两个重空穴能级之间的跃迁),这为Ge量子点红外光探测器的应用提供了理论基础.     

多孔硅上生长Ge量子点的光学特性

采用量子尺寸的多孔硅作为衬底 ,利用区域优先成核在多孔硅表面上成功地生长了 Ge量子点 .由于量子限制效应锗的 PL 谱发生了明显的蓝移 ,计算表明在傅里叶红外光谱中观察到的中红外 (5— 6 μm)吸收峰是源于量子点中的亚能带跃迁 (两个重空穴能级之间的跃迁 ) ,这为 Ge量子点红外光探测器的应用提供了理论基础     

用于硅衬底隔离的选择性多孔硅厚膜的制备

在硅衬底上形成高阻隔离层对于提高硅基射频电路的性能具有重要意义.采用多孔硅厚膜作为隔离层,能够极大地降低衬底高频损耗.本文对n 型硅衬底上选择性多孔硅厚膜的制备进行了研究.通过在阳极氧化反应中采用不同的HF溶液的浓度、电流密度和反应时间来控制多孔硅的膜厚、孔隙度等特性.有效地减少了多孔硅的龟裂失效,得到的多孔硅最大膜厚为72μm.并测量了多孔硅的生长速率与表面形貌.     

有Si覆盖的部分氧化多孔硅的光致发光

在488nm的Ar+激光激发下,Si覆盖的部分氧化多孔硅(POPS)的光致发光谱(PL)在1.78eV处展示了一个稳定的PL峰,它的强度达到刚制备多孔硅的发光强度.使用X射线衍射、Raman散射、傅里叶变换红外吸收和电子自旋共振等对其发光机理进行了系统的研究.结果表明,这个增强的PL峰不是起源于量子限制硅晶粒中的带带复合,也不是起源于样品表面局域态或硅晶粒与氧化物之间的界面态的辐射复合.通过与Ge覆盖的部分氧化多孔硅的相关结果比较,我们认为这个稳定增强的PL峰起源于氧相关缺陷中心的光学跃迁.     

多孔硅表面的Al2O3钝化处理

用A12O3钝化的方法对多孔硅进行了后处理，获得了光致发光强度强、发光稳定的样品。通过对样品进行傅里叶变换红外吸收谱的测试和分析，指出了A12O3结构的产生是实验中多孔硅发光稳定性提高的原因。     

用光电流谱研究多孔硅微腔的光电特性

利用光电流谱对全硅基多孔硅微腔的吸收特性进行了研究 ,在光电流谱中观察到 λ1 =742 nm主峰 .同时也对多孔硅微腔的 PL 谱和单层多孔硅的光电流谱进行了测量 ,结合有效折射率方法和菲涅耳公式 ,对照 PL 谱和单层多孔硅的光电流谱 ,对常温下多孔硅微腔的光电流谱进行解释 .     

氧与激光辐照对多孔硅光致发光光谱的影响

将化学腐蚀后的多孔硅样品分别置于大气和氧气中,用激光连续辐照其表面.观察到多孔硅的光致发光光谱峰位随辐照时间增加发生蓝移,最后达到稳定,在真空中作同样处理的多孔硅光致发光峰位却没有移动.X射线光电子谱测量结果表明,在大气及氧气中激光辐照的多孔硅层内并未探测到二氧化硅,结合红外吸收光谱实验,认为蓝移的原因可能是氧置换了多孔硅内表面的硅,出现Si-O-Si结构的结果.     

用光电流谱研究多孔硅微腔的光电特性

利用光电流谱对全硅基多孔硅微腔的吸收特性进行了研究,在光电流谱中观察到λ1=742nm主峰.同时也对多孔硅微腔的PL谱和单层多孔硅的光电流谱进行了测量,结合有效折射率方法和菲涅耳公式,对照PL谱和单层多孔硅的光电流谱,对常温下多孔硅微腔的光电流谱进行解释.     

纳米多孔氧化硅的制备及荧光光谱研究

为了制作性能良好的光电子集成、光波导等器件,研究纳米多孔氧化硅膜的制备和表征具有重要意义。采用高温氧化多孔硅的方法制备了纳米多孔氧化硅,进行了两种样品的荧光光谱和傅里叶变换红外吸收谱对比检测。相比于多孔硅,多孔氧化硅的发光峰值向短波方向"蓝移"并且发光强度明显降低。多孔硅表面基本是由氢饱和的,而经氧化后的多孔氧化硅表面的Si—H键大部分被Si—O键所代替。结果表明,量子限制效应是样品的荧光光谱"蓝移"的原因,而发光强度的降低则归因于样品表面辐射复合中心的减少和内部纳米硅柱(硅晶粒)尺寸的减小。     

用于硅衬底隔离的选择性多孔硅厚膜的制备

在硅衬底上形成高阻隔离层对于提高硅基射频电路的性能具有重要意义。采用多孔硅厚膜作为隔离层 ,能够极大地降低衬底高频损耗。本文对n+型硅衬底上选择性多孔硅厚膜的制备进行了研究。通过在阳极氧化反应中采用不同的HF溶液的浓度、电流密度和反应时间来控制多孔硅的膜厚、孔隙度等特性。有效地减少了多孔硅的龟裂失效 ,得到的多孔硅最大膜厚为 72 μm。并测量了多孔硅的生长速率与表面形貌     

有Si覆盖的部分氧化多孔硅的光致发光

在４８８ｎｍ的Ａｒ＋激光激发下,Ｓｉ覆盖的部分氧化多孔硅（ＰＯＰＳ）的光致发光谱（ＰＬ）在１．７８ｅＶ处展示了一个稳定的ＰＬ峰,它的强度达到刚制备多孔硅的发光强度．使用Ｘ射线衍射、Ｒａｍａｎ散射、傅里叶变换红外吸收和电子自旋共振等对其发光机理进行了系统的研究．结果表明,这个增强的ＰＬ峰不是起源于量子限制硅晶粒中的带带复合,也不是起源于样品表面局域态或硅晶粒与氧化物之间的界面态的辐射复合．通过与Ｇｅ覆盖的部分氧化多孔硅的相关结果比较,我们认为这个稳定增强的ＰＬ峰起源于氧相关缺陷中心的光学跃迁     

扩Zn2+多孔硅的光致发光性能

用快扩散方式把Zn2 掺入到单晶硅中,再用阳极电化学腐蚀方法把样品腐蚀成多孔硅.利用荧光分光光度计测试了样品的光致发光特性,结果表明Zn2 的扩散增强了多孔硅的荧光发射,并分别利用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪研究了多孔硅薄膜的表面形态和样品的红外吸收光谱.     

用于硅衬底隔离的选择性多孔硅厚膜的制备

在硅衬底上形成高阻隔离层对于提高硅基射频电路的性能具有重要意义。采用多孔硅厚膜作为隔离层，能够极大地降低衬底高频损耗。本文对n^ 型硅衬底上选择性多孔硅厚膜的制备进行了研究。通过在阳极氧化反应中采用不同的HF溶液的浓度、电流密度和反应时间来控制多孔硅的膜厚、孔隙度等特性。有效地减少了多孔硅的龟裂失效，得到的多孔硅最大膜厚为72μm。并测量了多孔硅的生长速率与表面形貌。     

适用于高品质射频集成电感的多孔硅新型衬底制备技术

提出了背向选区腐蚀生长多孔硅的集成电感衬底结构.ASITIC模拟证明,该新型衬底结构的集成电感在高频下仍具有较高的品质因子.采用此工艺,在固定腐蚀液配比的条件下,变化电流密度和阳极氧化时间,制备出了高质量的厚膜多孔硅,并测量了多孔硅的生长厚度、孔径大小和表面形貌,得出了多孔硅生长速率随阳极氧化时间和电流密度的变化关系,为背向选区腐蚀工艺制备高品质硅基集成电感奠定了理论和实验基础.     

等离子体淀积氧化硅

本文叙述在平板型等离子体径流反应器中,由硅烧和一氧化二氮激活反应淀积二氧化硅薄膜的方法,测量了薄膜的特性,包括红外吸收谱、淀积速率、密度、电阻率、折射率、击穿电场.应力.薄膜的特性与淀积条件有密切关系.     

金属/多孔硅结构的光伏吸收模型研究

９０年代,发现一定成份和结构的多孔硅可以在可见光区发光,该项工作在国际上产生很大影响．为解释其发光机制,先后提出量子限制模型、发光中心模型、硅氧稀发光、Ｓｉ－Ｈ健或多硅烷发光、氢化非晶硅发光和表面态模型．近两年来,又发现金属／多孔硅（Ｍ／Ｐ）结构有较好的光伏吸收特性,我们的工作是研究其光伏吸收机理,提出相应的Ｍ／ＰＳＣｈｏｔｔｋｙ结中原子团演新模型,较好地解释了其实验结果．实验结果给出,Ｓｃｈｏｔｔｋｙ结采用Ａｎ膜与多孔硅结构的光伏吸收峰在６５０ｕｒｎ波长处,而采用ＡＩ膜与多孔硅结构的光伏吸收峰…     

多孔硅层湿法腐蚀现象的研究

阳极氧化法制备的多孔硅层分别经 1% HF、 1% NH3 / H2 O2 和 0 .0 5 % Na OH三种溶液在室温下进行湿法腐蚀 ,并用傅里叶变换红外光谱 (FTIR)和扫描电子显微镜 (SEM)对其变化进行了研究。腐蚀后多孔硅的表面形貌出现明显的刻蚀现象。红外吸收光谱表明 ,在用 1% NH3 / H2 O2 溶液腐蚀时 ,多孔硅层中 Si- O键和 Si- H键的强度增加 ,H- O键的强度下降 ;用 1% HF溶液和 0 .0 5 % Na OH溶液的腐蚀结果正好相反。 0 .0 5 %Na OH溶液对多孔硅层的腐蚀现象类似于强碱性溶液对单晶硅腐蚀表现出的各向异性 ,对多孔硅层厚度的腐蚀速度比 1% HF溶液的高