多孔硅光致发光研究的最新进展

目前关于多孔硅(PS)的光致发光研究已成为材料科学中的一个新的热点。本文介绍了PS的光致发光机理与特性研究的一些最新进展。     

多孔硅光致发光温度特性分析

剖析了多孔硅光致发光与温度有关的实验现象，提出了一个既通过局域在量子线上激子态复合同时又通过一热释过程后经表面态复合的并在不同温度范围起作用的综合发光机理，定性地解释了多孔硅发光的温度特性及其它实验结果。     

超临界干燥多孔硅的光致发光

对两种不同条件下制备的多孔硅进行了红外透射光谱测量，并对超临界干燥和自然干燥条件下的光致发光光谱进行了对比测量。用高分辨率透射电镜对其结构进行了观察，研究表明多孔硅的发光机理与其制备条件有关。     

多孔化PECVD硅薄膜的室温光致发光

本文采用阳极氧化腐蚀技术对等离子ＣＶＤ方法制备的微晶硅薄膜进行了多孔化处理．在室温下用Ｎ２激光激发，在多孔化微晶硅薄膜上观测到了强的可见荧光，其荧光谱中包含１．９４ｅＶ和２．８６ｅＶ两个峰．我们还对其激发谱进行了研究，发现除与跃迁有关的吸收峰（３．４ｅＶ）外，在２—３ｅＶ间还有新的吸收峰．此结果与Ｆ．Ｂｕｄａ等人最近对硅量子线的理论计算相符合．     

多孔硅的制备和发光特性

本文叙述了多孔硅的制备、多孔形态层的形成机理,以及多孔硅的光致发光现象和理论解释,并且讨论了目前存在的一些问题。     

硅基材料高效发光——多孔硅光致发光研究

本文介绍了采用阳极氧化腐蚀工艺在单晶硅上制作多孔硅（ＰＳ）薄层，对ＰＳ薄层进行了微结构的分析为毫微结构量子线组成的复杂网络，其截面尺寸为纳米范围而纵向尺寸在微米量级。对ＰＳ样品光致发光谱的测定发现随阳极氧化电流密度和腐蚀时间的增加谱峰发生“兰移”并用ＰＳ的量子限制效应解释了上述实验现象。     

多孔硅的氢化、氧化与光致发光

对于刚阳极氧化完的，阳极氧化后紧接着在Ｈ２Ｏ２中光照处理的及长期存放（１０个月）的三种多孔硅样品进行了持续激光照射，不断监视它们的光致发光（ＰＬ）与富利埃变换红外（ＦＴＩＲ）吸收光谱，并在最后对它们作了Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）测量，以确定它们所含氧化硅的情况．得出如下几条结论：（１）氢对多孔硅表面的钝化是不稳定的．（２）Ｓｉ—Ｈ键不是发光所必须的．（３）氧对多孔硅表面的钝化是稳定的，纳米硅周围氧化层的存在及其特性对于稳定的多孔硅可见光发射是至关重要的．对激光照射下多孔硅发光的退化提出了新的解释．     

多孔硅制备工艺的研究

多孔硅的发光性能与其制备工艺密切相关，本文着重讨论了阳极氧化技术、表面再处理、硅衬底的电学性质等因素对多孔硅质量的影响，给出了合适的工艺条件。     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化,其光致发光谱和存放实验表明:正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径.研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系,其结果显示:通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺 (CH3CH2 CH2 CH2 - NH2 )作碳源 ,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化 ,其光致发光谱和存放实验表明 :正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径 .研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系 ,其结果显示 :通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色     

Ar^＋注入多孔硅与Ar^＋注入硅多孔结构的光致发光研究

研究了中等能量(30 key)Ar+注入多孔硅和中等能量(30 key)Ar+先注入单晶硅后再进行电化学腐蚀成的多孔结构的光致发光特性.研究结果表明:中等能量(30 key)Ar+注入多孔硅后,多孔硅原有的发光峰消失,主要是Ar+对多孔硅表面氧的剥离作用.使得与氧相关发光的结构消失,多孔硅不再发光;中等能量(30 kev)Ar+先注入单晶硅后冉电化学腐蚀成的多孔结构中,通常多孔硅原有的580 nIn附近发光峰强度随注入Ar+剂量的增加而增强,并有红移;同时在谱峰处于470 nm附近的微弱发光峰不因注入Ar+而明显变化.     

嵌入聚合物聚苯胺的多孔硅光致发光的研究

分别通过溶液法和阳极电化学腐蚀法制得聚苯胺(PANI)和多孔硅,并用匀胶机涂布法把聚苯胺嵌入到多孔硅中,观察了嵌入前后的样品的光致发光谱.实验结果表明,聚苯胺的嵌入增强了多孔硅的光致发光强度,却不改变其峰位及峰宽,这与现有文献报道的结果有所不同,并对此进行了分析.认为聚苯胺掺入多孔硅中之后,与硅形成了新的键,从而使多孔硅的光致发光得到增强.     

铁钝化多孔硅的水热制备法及其光致发光特性

利用水热技术原位制备出铁钝化多孔硅样品,并对其发光特性进行了测试。样品具有较强的光致发光强度,而且在室温空气存放过程中其发光强度不发生衰减,发光峰位不发生蓝移。上述发光特性归因于样品表面形成的良好铁钝化。     

多孔硅（PS）制备新方法

介绍了两种制备多孔硅的方法：电火花刻蚀法和激光辐射腐蚀法。讨论了这两种新方法制备的多孔硅样品的结构和发光特性，同时，与电化学法制备的多孔硅的结构和发光特性进行了比较。最后指出这两种新方法对于多孔硅形成机理和发光机制研究是有所帮助的。     

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.     

多孔硅中八羟基吡啉铝的光致发光

通过两种方法将有机小分子八羟基喹啉铝（Alq3)嵌入到用阳极腐蚀法制备的多孔硅中。一是浸泡法,将新鲜的多孔硅浸泡于Alq3的氯仿溶液中,通过物理吸附使Alq3嵌入到多孔硅的纳米孔中;二是反应法,先将多孔硅浸泡于硫酸铝的水溶液中,再在其中加入八羟基喹啉的甲醇溶液,使它们在多孔硅的纳米孔中反应产生Alq3。两种方法得到的Alq3的光致发光光谱均较硅片上蒸镀的Alq3的光致发光光谱有所蓝移,半高宽有所减小。反应法比浸泡法得到的光致发光强得多。