一种新型阳极氧化多孔硅技术

在适当条件下氧化多孔硅是提高多孔硅发光强度的良好途径,提出了一种新型阳极氧化方法,并探讨了该方法所涉及的阳极氧化条件。采用含CH3CSNH2的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行了湿法阳极氧化,发现氧化使多孔硅光致发光性质得到极大改善,进而研究了氧化电流、氧化温度、氧化时间等一系列因素对氧化多孔硅光致发光强度的影响,并给出了合理解释。实验发现,在1mA,10min,60℃的氧化条件下,采用阳极氧化技术使多孔硅发光强度增强了18倍。     

自然氧化引起的多孔硅光致发光光谱移动问题

多孔硅发光是激发电子通过表面态间接的复合过程。自然氧化引入新的表面态，改变了表面态的分布，从而引起了多孔硅光致发光光谱的移动。 关键词：     

发射可见光多孔硅的拉曼光谱

本文报导了多孔硅的拉曼散射和光致发光的研究。给出了多孔硅的拉曼和光致发光谱之间的对应关系,根据拉曼峰的移动,估算了多孔硅量子线横截面的平均尺度为2.1～4.2nm。     

发光不衰减的多孔硅

用一种新的方法制备出了具有不同衰减的光致发光特性的多孔硅。如此制备的多孔硅新鲜样品,其发光峰位强度比普通多孔硅高２￣２．５倍,将样品在室温下暴露于空气中,其发光强度在前４个月中单调增加,然后达到饱和。在随后的８个月中,没有观察到发光衰减,发光峰位也没有发生变化,这种发光稳定性被归因子于多孔硅表面所形成的稳定的Ｆｅ－Ｓｉ键。文章探讨了发光不衰减、峰位不蓝移的机理,并为多孔硅发光的量子限域模型提供了强     

多孔硅紫外发光性质的研究

采用水热刻蚀技术制备多孔硅粉末。紫外激光244 nm激发时,多孔硅呈现出310 nm的强紫外发光。随着研磨时间的延长,多孔硅结构消失,紫外发光带也随之消失。氧气热处理后,多孔硅表面被氧化生成氧化硅薄层,同样造成紫外发光带的消失。我们认为310 nm紫外发光来源于硅纳米结构中电子和空穴的直接禁带结构辐射复合。     

离子注入对多孔硅可见光发射特性的影响

本文在前期对多孔硅发光机理研究的基础上,研究了离子注入对多孔硅光致发光的影响.实验表明离子注入除了可以降低多孔硅光致发光的强度外,还将使多孔硅的光致发光光谱谱峰产生蓝移、半高宽展宽,并在多孔硅发光谱带中产生一些发光减弱区和次峰结构.文中最后对实验现象做了解释.     

多孔硅的形成与发光

本文综述了有关多孔硅(Porous Silicon,简称PS)某些新近的研究成果,包括多孔硅的形成、光致发光和电致发光,着重介绍多孔硅的形成和发光过程的量子尺寸效应.     

低温湿氧氧化提高多孔硅发光的稳定性

用低温湿氧氧化方法对多孔硅进行后处理,获得了光致发光强度强、发光稳定的样品,顺磁共振谱表明这种样品表面的悬挂键密度较小,通过对样品红外光谱的测试和分析,指出SiH(O₃),SiH(SiO₂),SiH₂(O₂)结构的产生是实验中多孔硅稳定性提高的原因. 关键词：     

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。     

一种制备稳定高效光致发光氧化多孔硅的新方法

对比研究了经20%的硝酸、浓硫酸,以及半导体工业中用于氧化清洗单晶硅表面的SC-1(1:1:5,体积比,NH4OH/H2O2/H2O,也称RCA-1)和SC-2(1:1:6的HCl/H2O2/H2O,也称RCA-2)氧化液氧化的多孔硅表面组成以及光致发光性质的差异。发现SC-1氧化液能在几十秒的时间内将多孔硅表面的Si-Hx(x=1～3)氧化掉,形成稳定的氧化层,得到具有较强的光致发光性能的氧化多孔硅。而硝酸、浓硫酸和SC-2液在相同温度下处理10min的多孔硅表面的(O)xSi-Hy振动峰仍很明显,前两者处理后的多孔硅发光强度很弱,SC-1处理后的样品虽然发光较强,但不稳定。结合SC-1的组成和多孔硅表面Si-Hx的性质,对反应结果进行了解释。将SC-1和SC-2结合使用,所得的氧化多孔硅具有强的且稳定的光致发光特性。     

Rh6G/氧化多孔硅复合膜的荧光光谱

为了发展性能良好的固体染料激光器,多孔介质中镶嵌激光染料是一种可行的途径。将氧化多孔硅作为基质材料,通过浸泡的方式将激光染料Rh6G嵌入其中,形成Rh6G/氧化多孔硅复合膜,对比研究了Rh6G在无水乙醇、多孔硅、多孔氧化硅中的荧光特性。结果表明,经高温氧化后,氧化多孔硅透明度提高,其荧光强度明显变弱,在复合膜中已检测不到其荧光行为。相比于在无水乙醇溶液中,在氧化多孔硅中Rh6G发射光谱的半峰全宽有所展宽,峰值波长略有红移,对称性大为提高,具有类似单体发光特性,这种现象与纳米孔对Rh6G的聚集程度的限制有关。     

激光促进多孔硅内表面氧化与光致发光的退化

本文对刚制备的以及分别经以下三种情况:1.样品在1大气压的氧气中经激光(Ar~+激光器的48.80nm线,功率密度为1.77W/cm~2)连续照射1小时;2.样品在1大气压的氧气中在没有激光照射的情况下保持1小时;3.样品在1.3×10~2Pa真空度下用激光连续照射1小时处理后的多孔硅在室温下进行了光致发光谱和傅里叶变换红外吸收测量,研究了处理前后光谱的变化。实验发现经第一种情况处理后光致发光峰位蓝移了约0.1eV,发光强度衰减了二十几倍,相应的其红外光谱中与氧有关的吸收峰强度大幅度增长,而经第二,三两种情况处理后它们的光致发光及红外吸收谱则无大的变化。研究表明在氧气中激光辐照能大大加速多孔硅内表面的氧化。我们认为很可能是多孔硅内表面的氧化作用使光致发光峰位蓝移,由氧化作用产生的非辐射复合中心导致光致发光效率的下降。     

水蒸气退火多孔硅发光性能的正电子谱学研究

使用正电子湮没寿命谱和正电子寿命-动量关联谱对水蒸气和真空条件下退火的多孔硅样品的微观缺陷结构进行表征,结合发射光谱测量结果,对影响多孔硅发光性能的因素进行了讨论.实验结果表明,水蒸气退火后样品孔壁表面的悬挂键减少,并出现新的E′γ和EX类缺陷.水蒸气退火后样品中两种缺陷数量发生变化是导致多孔硅样品发光增强的直接原因;真空退火未使样品中发光相关缺陷发生变化,样品的发光性能没有显著改变.     

多孔硅表面钝化对其发光性能的影响

报道多孔硅（ＰＳ）的表面钝化对其光致发光（ＰＬ）和电致发光（ＥＬ）的影响,ＰＬ和ＥＬ谱表明,经钝化处理的ＰＳ的ＰＬ和ＥＬ强度明显增强,且发光峰位较大蓝移;存放实验表明,经钝化处理的ＰＳ的ＰＬ和ＥＬ发光强度和发光峰位具较好的稳定性;Ｉ～Ｖ曲线显示,经钝化处理的ＰＳ发光器件具有较低的劝电压,结结果表明：用钝化处理的方法是几ＰＬ和ＥＬ强度和稳定性及改善器件性能的有效途径。     

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。     

发光多孔硅表面微结构及其晶格畸变的实验研究

用电化学方法制备了不发光多孔硅和发光多孔硅,用X射线双晶衍射对两类多孔硅表面进行了微结构分析和晶体质量表征,实验表明两类多孔硅的微结构间存在着很大差别。不发光多孔硅表面对X射线的双晶衍射摇摆曲线可解叠成两个峰,它们分别来自样品多孔层和单晶硅衬底,而发光多孔硅对X射线的双晶衍射摇摆曲线呈高斯对称分布,不可解叠。发光多孔硅比不发光多孔硅表面晶体质量差,且电化学腐蚀越严重,表面晶体质量下降也越严重。     

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：