多孔硅发光器件的设计与试验

设计了多孔硅电致发光器件，讨论了工艺条件对器件Ｉ—Ｖ特性影响。试验中已观察到微弱的电致发光。认为利用多孔硅制备可见光发光器件是可行的。     

二氧化锡/多孔硅/硅光伏特性研究

测量了二氧化锡（SnO2）／多孔硅（PS）／硅（Si）的光电压谱，分析表明：在SnO2／PS／Si材料中存在着两个异质结；当样品吸附还原性气体时，其光电压明显下降。当样品在1％液化石油气的氛围时（相对于空气），光电压减少了16．4％-27．5％；在1％CO氛围时，减少了8．1％-19．4％；在1％H2氛围时，减少了12．1％-14．9％，因此SnO2／PS／Si可作为一种新的敏感元件。文中还对测量结果进行了讨论分析。     

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。     

与硅平面工艺兼容的p~-/p~+型多孔硅的发光特性研究

ｐ－／ｐ＋型多孔硅电致发光器件对实现硅基光电子集成具有重要的意义，我们通过改变样品衬底的离子注入浓度和阳极氧化条件，在ｐ－／ｐ＋型单晶硅衬底上生长了不同的多孔硅样品后，在纯氧和稀氧氛围下对样品进行了８００℃高温退火处理．通过测量样品的光致发光谱，研究了样品衬底离子注入浓度，阳极氧化条件及后处理条件等对ｐ－／ｐ＋型多孔硅样品发光的影响，为研制与硅平面工艺兼容的多孔硅发光器件，提供了重要的参考设计参数和进一步改进工艺的依据     

多孔硅的电致发光研究

本文研究了多孔硅的电致发光现象。在多孔硅上淀积了半透明金膜后,当正向偏压加到15V、电流密度100mA/cm~2时,观察到了稳定的电致可见光发射现象。伏安曲线的测量表明它有明显的类似二极管的整流特性。     

多孔硅的形成与电流电压特性研究

本文在很宽的导电范围内采用阳极氧化方法形成多孔硅。用ＳＥＭ观测了多孔硅形貌、性质与腐蚀时间的关系。研究了四种不同掺杂的Ｓｉ－ＨＦ系统的电流－电压特性。     

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。     

硅／多孔硅异结光生电压谱研究

首次报道硅／多孔硅异质结光生电压谱，发现多孔硅的激发能有不连续性，表明多孔硅量子点由一层层硅硅原子有序排列而构成，其尺寸分布是不连续的，其差值为硅晶格常数的整数倍，光生电压谱是研究多孔硅和硅／多孔硅异质结能带结构的有效方法。     

用于微波/射频集成电路的一种新型低损耗介质——多孔硅及氧化多孔硅厚膜

提出在单片微波集成电路(MMIC)中用多孔硅/氧化多孔硅厚膜作微波无源器件的低损耗介质膜.研究了厚度为70μm的多孔硅/氧化多孔硅厚膜在低阻硅衬底上的形成,这层厚膜增加了衬底的电阻率,减少了微波的有效介质损耗.通过测量在低阻硅衬底上形成的氧化多孔硅厚膜上的共平面波导的微波特性,证明了在低阻硅衬底上用厚膜氧化多孔硅可以提高共平面传输线(CPW)的微波特性.     

纳米硅颗粒在多孔氧化铝中的光致荧光特性

采用阳极氧化方法制备了多孔硅（Ps），经过超声波充分粉碎PS层得到分散的si纳米颗粒（n-Si），利用高速离心旋转方法将n-si镶嵌到多孔氧化铝（Al2O3）模板中，得到nSi／Al2O3。复合体系。研究了PS、分散的n-Si和n-Si／Al2O3。的荧光（PL）光谱性质，观察到n-Si极强的蓝紫光发射。结果表明，在Al2O3模板中的n-Si，比起PS和丙酮中的发光峰值波长向短波方向“蓝移”，而且半峰全宽（FWHM）也相对变窄。实验现象表明，量子限制效应（QCE）对样品的PL性质有苇要作用，并用QCE对样品的发光“蓝移”现象进行了解释。     

多孔硅光电导特性研究

多孔硅材料具有较强的可见光光电导效应，本文采用阳极氧化工艺制作了Al/PS/Si/Al的结构样品，给出了由不同工艺制备的样品的光电导响应曲线及其峰值。结果表明：多孔硅禁带宽度在1.9eV左右，大于Si的禁带宽度1.12eV，这与多孔硅的发光现象和能带展宽理论相一致。     

多孔硅光致发光谱的多峰结构

基于多孔光致发光的量子限制效应模型,研究了多孔硅发光性质随温度的变化关系.结果表明:多孔硅光致发光谱呈多峰结构,这些分立的发光峰是由多孔硅的本征因素引起的.     

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究

论述了多孔硅的特点和制备方法,简单介绍双槽电化学腐蚀法的特点,并采用双槽电化学腐蚀法成功制备了多孔硅。多孔硅的扫描电镜(SEM)照片表明,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀结构规则。实验结果表明,衬底导电类型影响着多孔硅的制备条件。     

显微拉曼光谱法对多孔硅热导率的研究

多孔硅优良的热学性能使其成为MEMS领域新兴的热绝缘材料。文中采用一种简便且无损的多孔硅热导率测量技术——显微拉曼光谱技术对电化学腐蚀法制备的不同孔隙率和厚度的多孔硅试样热导率进行了测量,结果表明在多孔硅的拉曼谱峰位置与其温度间存在线性对应关系。在所有样品中,厚度为110μm空隙率为65%的多孔硅显示出最好的绝热性能,其热导率为0.624W/mK。且随多孔硅孔隙率和厚度的减小,其热导率有迅速增加的趋势(厚度和孔隙率为9μm和40%时,其热导率升至25.32W/mK)。     

多孔硅场致电子发射

研究了多孔硅冷阴极的场致电子发射特性，实验表明采用电化学阳极腐蚀、氧化、蒸电极等工艺可以制备一种平面薄膜型多孔硅冷阴极。在超高真空环境下测量了多孔硅冷阴极的电子发射特性。     

多孔硅形貌的观测与生长机理分析

本文在实验基础上，对于多孔硅的形成形貌学进行了研究，用日立Ｓ－７５０型扫描电镜观测了不同条件下生长的多孔硅的正面和侧面孔的形貌。对得到的实验结果进行了较为详细的分析，为进一步研究多孔硅在半导体器件方面的应用提供了一定的基础 。     

多孔硅的干燥方法

研究了多孔硅的阴极还原表面处理技术,通过该技术获得了表面平滑度良好、稳定度高、抗压强度高和耐高温性能好且在空气中可以长期干燥保存的多孔硅样品.在其表面上可以进行光刻、镀金等工艺,因此,可应用于制作器件甚至电路集成     

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。