硅基發(fā)光材料的制備、性能和機(jī)理研究.pdf

1、納米硅晶有許多不同于單晶硅的結(jié)構(gòu)、光學(xué)及光電性能,它在發(fā)光器件、光探測器件、光電集成器件以及傳感器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景.該實驗研究了90年代以來成為硅基納米材料主要代表的多孔硅的制備方法、生長機(jī)理和發(fā)光機(jī)理.該論文采用電化學(xué)方法和化學(xué)刻蝕方法制備了不同條件下的多孔硅,并測試了其光致發(fā)光性能,在紫外線激發(fā)或陽極偏壓的條件下,可觀測到強(qiáng)的紅、橙、黃、綠光的發(fā)射.實驗發(fā)現(xiàn),隨著電流密度的增大,時間的延長和電解液濃度的降低,多孔硅發(fā)光峰位會有

2、藍(lán)移.由于多孔硅的發(fā)光不穩(wěn)定,在空氣中放置一段時間后會發(fā)生衰減,該實驗首次采用一種簡便的方法對多孔硅進(jìn)行處理,得到了發(fā)光強(qiáng)度高、發(fā)光性能穩(wěn)定的多孔硅.目前,多孔硅的光致發(fā)光機(jī)理、電致發(fā)光機(jī)理和多孔硅的形成和生長機(jī)理目前尚無定論.該實驗研究認(rèn)為對發(fā)射穩(wěn)定的紅、橙光的多孔硅量子限制效應(yīng)起主導(dǎo)作用,表面態(tài)起輔助作用,而且對兩個不同的發(fā)光峰位,受量子限制效應(yīng)的影響程度是不同的;對于發(fā)不穩(wěn)定的黃、綠光樣品,納米晶的量子限制效應(yīng)作為源頭,而表面態(tài)起