多孔硅材料制備新方法及其發(fā)光性能和機理的研究.pdf

1、多孔硅作為一種硅基納米發(fā)光材料，由于具有與現(xiàn)有硅芯片集成容易、研制成本低以及發(fā)射光均勻、多色等優(yōu)點而被國內(nèi)外科學家廣泛研究，現(xiàn)已成為20世紀90年代以來硅基納米材料的主要代表。 本論文分別采用化學-電化學二步刻蝕法(以下簡稱二步法)和激光法兩種方法制備多孔硅，并對其光致發(fā)光性能、表面和截面形貌、元素成分、表面鍵結構和相結構進行了測試和分析。 研究發(fā)現(xiàn)，采用二步法可以制備出具有優(yōu)越發(fā)光性能的多孔硅。與電化學陽極氧化法制備的

2、多孔硅相比，二步法多孔硅具有發(fā)光強度更高、發(fā)光穩(wěn)定性更強的優(yōu)點，且發(fā)生了發(fā)光峰的藍移。試驗結果表明，更高發(fā)光強度和更高發(fā)光穩(wěn)定性的獲得得益于Si-Ag鍵的形成。同時，二步法多孔硅具有獨特的結構，即多孔硅上頂著硅線的結構和“多孔硅線”的結構。多孔硅上頂著硅線的結構可能實現(xiàn)多孔硅的良好電接觸，從而為設計下一代多孔硅器件提供了可能的途徑。另一方面，“多孔硅線”結構因其含有更多的多孔硅而被預計會有更高的發(fā)光強度，從而使制備高亮度多孔硅器件成為可