多孔硅——一种新形态的硅材料

多孔硅（ｐｏｒｏｕｓ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）是指通过对氢氟酸溶液中的晶体硅片进行阳极氧化，在硅衬底上形成的多孔态的硅材料．本文介绍了多孔硅的形成规律和结构形貌，并对其光学性质和形成机制仆行了简要的评介，最后以多孔硅在大规模集成电路中的应用为主讨论了它的技术应用．     

多孔硅发光稳定性的改进

采用在热ＨＮＯ₃中对多孔度较低的多孔硅样品进行氧化的方法，我们获得了稳定性和均匀性都较好的多孔硅样品。这是一种不同于快速热氧化且更方便易行的方法。另外还用ＳＥＭ和ＦＴＩＲ对其特性进行了研究。 关键词：     

发光多孔硅花鸟图

 由南京大学物理系教授鲍希茂先生提供的发光多孔硅图形--花鸟图,是他们采用中国民间剪纸,通过集成电路技术与多孔硅技术制成的精美图形。据介绍,其实际尺寸为2mm²,图中鸟身与花是多孔硅发出的光,呈红-黄色。     

多孔硅的电致发光

９０年代安发展起来的发光多孔硅材料在发光的全色性，电致发光的效率以及稳定性等方面取得不少重要进展。介绍了几种多孔硅发光二极管结构及有关的电致发光机理，从共进展的速度以及目前已达量子效率＞１０＾－＾４的水平来看，其进入实际应用的前景是乐观的。     

多孔硅结构与发光机理的非线性光学研究

最近的研究中,采用1.06μm超短脉冲光激发,在多孔硅表面观察到了有效的红外多光子激发的荧光发射.研究表明,这是一个增强的三阶非线性光学过程.本文利用其三阶非线性特性对具有强可见光发射的多孔硅结构进行了研究,结果显示晶体硅的各向异性特征在多孔硅中几乎被保留;此外,较强的激光激发导致的红外上转换荧光信号衰减过程被归结为与多孔硅表面氢的脱附有关.     

多孔硅中的蓝色发光谱带

采用YAG:Nd激光器的1.06μm谱线的三倍频355nm激光激发多孔硅样品时,观测到一个峰值位于465nm的发光谱带,通过样品的发光光谱、透射光谱、以及时间分辨光谱的测量,初步探讨了新谱带的起源.     

硅基发光材料研究进展

微电子技术是高技术中的关键技术，硅是微电子技术的基础材料，但是硅是一种非发光材料，为了发展光电集成技术，必须大力发展硅基发光材料，多孔硅是一种有希望的硅基发光材料，它表明纳米晶粒中的量子限制效应对光发射是极有效的，随之涌现出一系列量子限制硅基发光材料，为发展光电子集成提供了新的途径。     

多孔硅微秒光致发光衰减

在微秒范围内测量了多孔硅的光致发光衰减,研究了衰减参数与发光波长、样品制备条件的关系,发现衰减参数与发射波长有关,但不依赖于样品制备条件。用发光三层模型解释了实验结果。     

多孔硅的光致发光和红外吸收光谱研究

用电化学腐蚀法制备出多孔硅系列样品.室温下具有明亮可见的光致发光.增大电解电流或延长腐蚀时间,发光光谱明显地“蓝移”;提高样品测量温度,发光光谱也明显地“蓝移”。红外吸收光谱表明多孔硅中除了硅丝骨架以外,还含有H、F及O等元素,随着腐蚀时间的增加,F和O原子的相对含量增加.实验结果表明,多孔硅在可见光区的发光现象是一种量子尺寸效应.     

多孔硅发光峰温度行为的研究

实验研究了多孔硅（Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ）光致发光峰随测量温度的变化,发现发光峰位随温度的移动与发光峰的能量有关。随温度升高,发光峰波长较长的样品它们的发光峰都移向高能,面发光峰能量较高的样品它们的发光峰都移向低能,发光峰波长位于７４０ｎｍ附近的样品,它们的发光峰与测量温度无关。对上术结果的起源作了讨论。     

多孔硅荧光皮秒衰减测量与发光机理分析

荧光光谱、荧光皮秒衰减和红外光谱测量表明,自然氧化多孔硅中有两种不同的发光机理并存,一种是由量子限制效应所决定的,另一种是由氧化引入的发光机理。 关键词：     

发光多孔硅的表面氮钝化

报道对多孔硅在NH₃气中进行快速热处理的结果。红外吸收谱表明,经处理样品的表面由Si(NH)₂和Si₃N₄所覆盖,电子自旋共振谱指出,经处理的样品有相当低的悬挂键密度,光荧光谱表明,经适当条件处理的样品的发光强度与未作处理样品相比仅略有降低,而且在大气中存放三个月基本不变,这些结果表明,氮化物可以在多孔硅表面形成优良的钝化膜,这对多孔硅的实际应用及理论研究都有一定意义。