发光多孔硅微结构及其发光起源探讨

用制备发光多孔硅样品的常规电化学方法，在未抛光多晶硅表面，成功地制备出了均匀地发射肉眼可分辨的可见光样品。样品的先致发光光谱得到了测定，证明是一种典型的多孔硅光致发光光谱。用扫描电镜对样品的表面形貌、截面结构进行了详细的分析，摄制出了发光多孔硅样品的完整多孔状微结构清晰照片。实验结果认为多孔硅样品可分成三层：表面层、多孔层、单晶硅衬底；而多晶硅表面上制备的发光样品只有两层结构：表面层、多晶硅衬底。文中认为多孔硅可见光发射应来自其表面层，而与层下的多孔层微结构无关。     

C60/硅基介孔复合物的发光研究

用化学沉积法制备了C60/多孔硅以及C60/硅基多孔氧化铝两种硅基介孔复合物,并研究了它们的发光性质.结果表明C60的毗联可以影响多孔硅的发光性质,但对硅基多孔氧化铝的发光基本不产生影响.这种现象可以从多孔硅以及硅基多孔氧化铝的发光机理进行解释.     

C_(60)/硅基介孔复合物的发光研究

用化学沉积法制备了 C6 0 /多孔硅以及 C6 0 /硅基多孔氧化铝两种硅基介孔复合物 ,并研究了它们的发光性质 .结果表明 C6 0 的毗联可以影响多孔硅的发光性质 ,但对硅基多孔氧化铝的发光基本不产生影响 .这种现象可以从多孔硅以及硅基多孔氧化铝的发光机理进行解释     

多孔硅发光二极管的载流子传输特性研究

制备AI／多孔硅／c-Si／Al结构的多孔硅发光二极管，利用其I-V特性关系，以及在不同温度下其I-V特性的变化，结合多孔硅的特殊微结构及性质，分析了多孔硅发光二极管中载流子的产生和传输过程；通过比较其发光猝灭前后I-V特性的变化，解释了发光猝灭的原因。提出了如果在低电场下能够实现大量载流子在限制性Si微粒中复合．是提高多孔硅电致发光效率的一个途径。     

锗硅超晶格和多孔硅中的分波发光

锗硅超晶格和多孔硅的大量实验分析表明，其发光性能既不能用间接带隙来解释，也不同于直接光跃迁。本文通过波函数的谐波分析和表面化学键诱生的能带混合研究得出这两种材料中都可能产生出直接带隙分波，从而得到直接光跃迁。运用这种分波发光模型，解释了锗硅超晶格和多孔硅的大量实验结果。最后比较了这两种材料能带工程中的物理效应和化学效应，提出了综合此两效应优化设计新发光材料的新方法。     

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。     

无酸水热法制备多孔硅

报道一种在无酸性腐蚀液的条件下用反应釜制备多孔硅的新方法。实验采用扫描电镜、拉曼光谱和光致发光谱对样品表面形貌、结构及发光性能进行表征,并与用常规电化学阳极氧化法制出的多孔硅进行了对比研究,研究结果表明用无酸水热法制出的多孔硅表面平整,孔的形状规则,发光效能提高更多。     

电化学阳极氧化制备多孔硅及其发光性能研究

利用电化学阳极氧化法,通过控制电流密度和电解液的成分,在p型(100)硅衬底上制备了大孔的多孔硅结构,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外荧光光度计研究了不同条件下制备的多孔硅样品的行貌特征、结构和发光性能。在此基础上进一步考察了对多孔硅样品进行氢氟酸浸泡刻蚀和阴极氢饱和处理对其发光性能的影响。讨论了后处理对多孔硅发光性能影响的机理。     

染色腐蚀多孔硅的光致可见光发光特性

用氯氟酸硝酸水溶液对硅单晶抛光片进行染色腐蚀，制备了多孔硅．本文研究染色腐蚀多孔硅的光致可见光发光特性，特别是激发光强度和波长与发射光强度与波长的关系，多孔硅的稳定性和响应特性．     

共轭聚合物PFTQ/多孔硅复合膜的光致发光研究

为了实现硅基光电子集成,在多孔硅衬底上制备有机发光器件是一种很有优势的方法.采用匀胶机涂布法在多孔硅中嵌入了新型共轭有机聚合物聚(9,9-二辛基)-2,7-芴-co-N-(4-(2-苯基喹喔啉)苯)-4,4'-二苯胺(PFTQ),对比研究了多孔硅,PFTQ/多孔硅,PFTQ/硅以及PFTQ在甲苯溶液中的光致发光特性.实验结果表明:PFTQ/多孔硅复合膜光致发光强度是PFTQ/硅的2倍,而且相比在甲苯溶液中的PFTQ和PFTQ/硅,发光峰值有所红移,分析认为这是由于共轭聚合物在固态时有效共轭程度增加所致,并且与多孔硅中的激发载流子转移到聚合物分子上形成复合发光有关.     

特制多孔硅的较低的反射率和较高的少数载流子寿命

Solar cell grade crystalline silicon with very low reflectivity has been obtained by electrochemically selective erosion.The porous silicon（PS） structure with a mixture of nano-and micro-crystals shows good antireflection properties on the surface layer, which has potential for application in commercial silicon photovoltaic devices after optimization.The morphology and reflectivity of the PS layers are easily modulated by controlling the electrochemical formation conditions（i.e., the current density and the anodization time）.It has been shown that much a lower reflectivity of approximately 1.42% in the range 380-1100 nm is realized by using optimized conditions.In addition, the minority carrier lifetime of the PS after removing the phosphorus silicon layer is measured to be ～3.19 μs.These values are very close to the reflectivity and the minority carrier lifetime of Si3N4 as a passivation layer on a bulk silicon-based solar cell（0.33% and 3.03 μs, respectively）.     

多孔硅原理与应用

多孔硅是一种新形态的硅材料,它的应用领域十分广泛。本文综述介绍了多孔硅的制备和特性,深入分析了多孔硅的形成机制,并简单给出了多孔硅的主要应用。     

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．     

Effects of Preparation on Luminescent Characterization of Porous Silicon

Porous silicon samples are prepared by pulse electrochemical-etching and DC electrochemical-etching. The effects of different preparation methods on luminescent characterization of porous silicon are investigated. Compared with DC electrochemical-etching, pulse electrochemical-etching produces the porous silicon characterized by a more even surface, a stronger luminescence and a PL blue shift to a certain degree.     

A new dielectric isolation method using porous silicon

A new dielectric isolation technology is proposed. In the new structure, single crystalline Si islands are separated from the silicon substrate by oxidized porous silicon. It is based on the following characteristics of the porous silicon oxide formation: (1) p-type Si is more easily changed to porous silicon than n-type Si; (2) porous silicon is formed along the anodic reaction current flow line; (3) the change in volume of porous silicon after oxidation is relatively small; (4) thick porous silicon films (10 μm) can be obtained easily. In this method, a p-type isolated layer is obtained by proton implantation used for an n-type layer formation. Lateral p-n junctions fabricated in such isolated silicon layers show lower leakage current than those reported in SOS technology.     

硼离子选择注入制备多孔硅微阵列

根据 p型硅和 n型硅不同的制备多孔硅的工艺条件 ,利用硼离子选择注入 ,在 n型硅片上的局部微区域 ,形成易于腐蚀的 p型硅 ,用电化学腐蚀方法制备出图形化的多孔硅阵列 .省去了传统掩膜腐蚀工艺的掩膜材料的选取与制备以及后道工艺中掩膜材料的清除等工艺 ,克服了掩膜材料掩蔽效果较差以及存在横向钻蚀等缺点 .通过 AFM,SEM测试 ,证明该方法的效果很好     

多孔硅-PMMA/DR1复合膜制备方法的研究

用直接浸泡、匀胶机涂布和超声波三种方法在多孔硅中嵌入了聚甲基丙烯酸甲酯/分散红1(PMMA/DR1),制备出多孔硅有机材料复合薄膜.研究了多孔硅孔隙率、匀胶机转速和PMMA甲苯溶液浓度等参量对PMMA/DR1嵌入多孔硅的影响.分析了嵌入PMMA/DR1后多孔硅的荧光及样品稳定性的变化情况.     

应用于MEMS的多孔硅的制备方法研究

采用化学腐蚀法、单槽电化学腐蚀法和双槽电化学腐蚀法来进行多孔硅的制备,通过对比这三种方法所制备多孔硅的表面形貌特征,发现双槽电化学腐蚀法与其它两种方法相比,具有孔径尺寸小(可达5~10 nm)、均匀性好、腐蚀深度大(可达几百nm)等优点,其制备的多孔硅更符合在MEMS中应用的要求。最后对双槽电化学腐蚀法中腐蚀时间及电流密度对腐蚀速率的影响进行了研究。     

多孔硅研究的发展

多年来．人们对多孔硅的制备方法、微结构特征及其化学成分、发光特性以及发光机制等方面做了深入的研究和探讨．文章对这几个方面的研究工作做了介绍．并对目前的研究状况和应用研究中存在的问题进行了分析。制备出均匀性好、发光效率高、性质稳定、机械强度较高的多孔硅是促进其实用化进程的基本途径。人们对多孔硅进行大量研究的目的主要在于获得硅发光集成装置．另外多孔硅的应用研究也体现在光电子器件、光学器件和传感器件3个方面。多孔硅在微电子学、晶片机械加工、生物工艺学等领域也具有潜在的应用价值．     

MEMS单片集成新方法及关键技术的研究

提出一种与标准IC工艺兼容的MEMS单片成新方法－后微机械技术,研究了与之相关的关键技术,PECVD淀积SiC保护电路技术及多孔硅牲层技术,并进行了多孔硅牺牲层技术的实验研究,取得了满意的结果。