多孔硅的形貌、制备和应用

介绍了近年来制备多孔硅的主要方法,以及多孔硅在光电传感器、发光器件、电池、生物技术等新领域的应用。     

硅基发光材料进展

硅基发光材料是近年来一个生机勃勃的研究领域。本文对多孔硅、硅基介孔材料的微观结构、光致发光谱、发光机理等进 行了简要的综述,并对未来的发展进行展望。     

多孔硅中的Er^3＋的离子发光增强

制备了注入能量为３５０ｋｅＶ，注入剂量为１×１０＾１２－１×１０＾１５ｉｏｎ／ｃｍ＾２的Ｅｒ＾３＋离子注入多孔硅样品。测定了退火后ＰＳ：Ｅｒ＾３＋的样吕的７７Ｋ红外光致发光光谱。     

未抛光多晶硅表面阳极氧化后的可见光发射

用制备发光多孔硅的常规电化学方法。在未抛光多晶硅表面备了均匀发射可见光的样品。光致发光实验表明：多晶硅表面上的样品可以产生多孔硅特征光致发光。用扫描电镜对此样品及常规多孔硅的微结构做了研究，结果表明：两种样品的微结构有很大差别，多晶硅表面上的样品只有两层结构，即表面层和多晶硅衬底，而没有形成多孔层。     

用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）并辅以快速富立叶变换（ＦＦＴ）和数据拟合等数学方法对电化学极氧化法制备的多孔硅（ＰＳ）的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发生性质和电化学性质的相互关系。研究表明，在其他条件不变情况下，随阳极氧化电流密度的增大，所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸，多孔硅层增厚，微孔相连后形成的硅柱变细，发光强度增大，发光峰位明显蓝移，与单晶硅相比，多孔硅电极的平带电位     

硅纳米晶粒的发光特性及其应用

硅纳米晶粒具有独特的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性,在纳米光电子器件中具有巨大的潜在应用价值.通过近年来硅纳米晶粒的研究成果,总结了影响硅纳米晶粒发光特性的各种因素和各种条件下的发光机制,并综合评述了硅纳米晶粒在发光二极管、激光器等纳米发光器件及荧光粉等方面的应用,指出了未来硅纳米晶粒的研究方向.     

多孔硅中的Er~（3＋）离子发光增强

制备了注入能量为３５０ｋｅＶ，注入剂量为１×１０￣（１２）～１×１０￣（１５）ｉｏｎ／ｃｍ￣２的Ｅｒ￣（３＋）离子注入多孔硅样品（简称ＰＳ：Ｅｒ￣（３＋）样品，下同）。测定了退火后ＰＳ：Ｅｒ￣（３＋）样品的７７Ｋ红外光致发光光谱。实验表明，ＰＳ：Ｅｒ￣（３＋）样品中的Ｅｒ￣（３＋）离子光致发光强度比Ｓｉ：Ｅｒ￣（３＋）样品中的Ｅｒ￣（３＋）离子强很多（数十倍），并且ＰＳ：Ｅｒ￣（３＋）样品中的Ｅｒ￣（３＋）离子发光峰更宽，次峰也更丰富。如果退火工艺进一步改进，ＰＳ：Ｅｒ￣（３＋）材料中１．５４μｍ光的发射强度将还能提高。     

多孔硅——聚合物PFTD复合膜的光致发光研究

文章采用直接浸泡法在多孔硅中嵌入了新型共轭有机聚合物聚[4-（N,N-二甲基胺丙氧基）苯-4,4’-二苯胺-9,9-二辛基芴-4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑]（PFTD）,对比研究了多孔硅,PFTD/多孔硅,PFTD/硅以及PFTD在甲苯溶液中的光致发光特性。实验结果表明：PFTD/多孔硅复合膜光致发光强度要明显强于PFTD/硅,同时由于聚合物在固态时有效共轭程度增加导致PFTD/多孔硅复合膜的荧光光谱相对于甲苯溶液中的红光聚合物光谱有所红移。     

高硅氧发光玻璃的制备及其荧光性能

石英玻璃具有低膨胀、耐热冲击、高机械强度和高化学隐定性等优点,是稀土和过渡金属发光离子掺杂的优选的基质材料。但发光离子在石英玻璃中容易自发形成团簇,产生浓度淬灭效应,介绍一种用二氧化硅质量分数超过95%的纳米微孔玻璃来抑制发光离子团簇的自发形成的新方法,以制备高发光强度的石英破璃和激光玻璃。该方法是将发光离子浸入微孔玻璃中并在适当气氛中烧结,目前已经制得多种颜色、量子效率接近于1的强发光玻璃,真空紫外光激发发光玻璃,高铒离子掺杂的高硅氧玻璃,还获得了新颖的低膨胀、耐高温的掺钕高硅氧激光玻璃和掺铋红外宽带发光玻璃用这种方法还容易进行多种发光活性离子掺杂,实现不同离子间的能量转换,提高发光强度和改变激发光的波长范围。这种新方法有望扩大石英发光玻璃的应用范围。     

基于多孔硅反射镜的农药浓度测量实验研究

利用脉冲腐蚀法制备了多孔硅Bragg反射镜,分析了反射镜测量农药浓度的原理,搭建了多孔硅反射谱测量系统,实验研究了多孔硅反射镜的光谱图、在不同浓度克百威溶液条件下的多孔硅光谱图以及克百威浓度与多孔硅反射谱峰位变化的关系.结果表明,多孔硅反射镜在不同浓度的克百威溶液下,反射谱峰位将发生红移变化;当克百威浓度在0～0.1 ...