硅基多孔β－SiC蓝光发射的稳定性

在自然存放、光辐照以及高温氧化等条件下，通过与常见多孔硅发光性能的对比，发现硅基多孔β－ＳｉＣ具有稳定的蓝光发射．这种发光的稳定性来源于多孔β－ＳｉＣ中Ｓｉ－Ｃ键的化学稳定性     

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.     

硅基多孔β—SiC蓝光发射的稳定性

在自然存放，光辐照以及高温氧化等条件下，通过与常见多孔硅发光性能的对比，发现硅基多孔β－ＳｉＣ具有稳定的蓝光发射。这种发光的稳定性来源于多孔β－ＳｉＣＫ Ｉ－ｃ键的化学稳定性。     

多孔硅内部残余应力的研究

多孔硅在形成过程中由于内部产生巨大的拉伸应力，在裂纹的中心部位拉伸应力可达到o．92GPa，导致在硅晶体内部较脆弱的部位(如晶界附近)形成微裂纹，多孔硅沿着硅表面缺陷和裂纹区生长．随着刻蚀时间的增加，多孔硅孔隙率增加，拉伸应力进一步增加．正是由于这种残余应力的存在导致了多孔硅发生龟裂现象．     

多孔硅新的表面处理技术

对多孔硅施加阳极氧化表面处理技术,可有效解决多孔硅干燥时出现龟裂及坍塌，破坏原有多孔硅的形貌和本质的问题．阳极氧化表面处理技术就是使用少量的负离子作用于多孔硅表面，满足SI分子化合价的需要,消除悬空键,促使多孔硅表面性能稳定，避免结构重组产生分子间的不均匀内应力，从而获得性能稳定、可靠、在空气中可以长期干燥保存的多孔硅．     

多孔硅的微观结构及其氧化特性

采用ＴＥＭ技术研究了多孔硅微观结构．结果表明：当衬底材料为中等偏高掺杂（０．０３２Ω·ｃｍ）时，多孔硅具有两种不同类型的微观结构，它们的形成和阳极氧化反应电流密度有关．修正了Ｂｅａｌｅ关于多孔硅微观结构的形成模型．采用ＸＰＳ、ＩＲＳ和击穿电压测量，研究了多孔氧化硅的特性，发现多孔硅在低温下（７５０℃）的氧化特性，除了和多孔度有关外，和多孔硅的微观结构以及氧化前的热处理温度有关．     

硅／多孔硅异质结光生电压谱研究

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．     

多孔硅发光峰位波长为370nm的紫外光发射

对特定工艺制备的多孔硅进行干氧氧化处理，观察到光致发光峰位波长为３７０ｎｍ左右的紫外光发射．紫外光强度与高温氧化温度有关，当氧化温度为１０００℃时，多孔硅紫外光发射最强，而在１１５０℃温度下氧化５ｍｉｎ，多孔硅纳米硅粒消失后，紫外发射变得很弱．紫外光峰位与氧化温度无关，但在１０００℃氧化的多孔硅光致发光谱中出现附加的位干３６０ｎｍ的发光峰．如认为光激发主要发生在多孔硅的纳米硅粒中，而光发射主要发生在多孔硅中包裹纳米硅的ＳｉＯｘ层中的两种（或多种）发光中心上，则本文的实验能被很好解释．     

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．     

多孔硅的椭偏光谱研究

本文用椭偏光谱法研究多孔硅．采用有效介质理论，从椭偏光谱数据定出不同实验条件下制备成的多孔硅样品的孔隙率．其次，从紫外一可见范围的椭偏光谱得到多孔硅介电函数虚部谱，并与单晶硅相应谱作比较．结果表明主峰带隙随着多孔硅空隙率增加而向高能方向移动，同时在＜３ｅＶ区出现新的吸收带，与能带理论计算结果相符．     

以超强飞秒激光脉冲辐照多孔硅产生硬X射线辐射

用强度为１０＾１６Ｗ／ｃｍ＾２的飞秒激光脉冲辐照气孔率高于７０％的硅靶时,产生硬Ｘ射线辐射的效率比量子能量Ｅ〉２．５６ｋｅＶ的高２．５倍,比Ｅ〉８ｋｅＶ时高３０倍。研究了此效应与多孔硅荧光特性的关系。     

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     

嵌于多孔硅的C_（60）的光致发光

在室温下观察到嵌于多孔硅中的Ｃ６０分子有强可见光发射．除观察到了多晶状态的Ｃ６０分子峰位在７３０ｎｍ的特征谱外，还检测到了与多孔硅毗连或偶联的Ｃ６０分子的发射光谱，其主峰分别出现在６２０ｎｍ和６３０ｎｍ．嵌于多孔硅的Ｃ６０的发光强度增强可用激发载流子由多孔硅向Ｃ６０分子的转移效应解释．     

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．     

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．     

多孔硅中两种不同的光致发光谱

采用连续变化的单色光作为激发光源，测量了多孔硅的光致发光（ＰＬ）谱和光致发光激发（ＬＰＥ）谱．结果表明，多孔硅存在两种不同的ＰＬ谱．一种是人们通常观察到的ＰＬ谱，其峰位可随多孔硅量子尺寸的变小以及激发光波长（λｅｘ）的变短而蓝移，我们称其力量子限制型光致发光（ＱＰＬ）谱．另一种是其峰位波长处于蓝紫光范围且峰位基本上不随多孔硅的量子尺寸和λｅｘ而变化的ＰＬ谱，我们称其为非量子限制型光致发光（ＮＱＰＬ）谱．多孔硅还存在与ＰＬ谱相对应的两种不同的ＰＬＥ谱．与ＱＰＬ谱对应的ＰＬＥ谱是双峰谱，与ＮＱＰＬ谱对应的ＰＬ     

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。     

p~－型多孔硅的拉曼光谱与结构特征

本文第一次在较宽的频率范围内研究了ｐ－型多孔硅的拉曼光谱，观察到并试探性的指认了多孔硅的一级ＴＡ、ＬＡ和二级ＬＡ、ＴＯ声子峰；从上述拉曼谱和多孔硅结构关系的初步分析中了解到，ｐ－型多孔硅在结构上是一种类似于纳米晶的硅材料．     

多孔硅对硅中缺陷的吸除效应

研究了在硅片背面采用阳极化方法形成的多孔硅层对硅片中浅底蚀坑和氧化层错的吸除效应．结果表明，该多孔硅层对硅中的缺陷形成有明显的吸除作用．采用ＸＴＥＭ分析了多孔硅和衬底硅之间的界面特性，发现在界面处存在一个“树枝”状无序结构的过渡区，分析认为该过渡区是一个吸除中心     

多孔硅的能带变化及光致发光的研究

多孔硅与硅材料相比，有明显的可见光致发光特性，其原理可用量子限制模型给予解释。文章通过对多孔硅的光致发光、光电子辐射、光电效应和X光吸收方面的实验的讨论，研究了退火对多孔硅导带和价带边缘的量子漂移的影响。对于大多数多孔硅，过高的退火温度可造成多孔硅的导带和价带边缘的量子漂移的改变。