制备多孔硅的一种新方法

自从Canham观察到多孔硅(PS)的可见光致发光后,由于其可望成为可与Ⅲ—Ⅴ族半导体材料相媲美的新型光电子材料而引起了科学界极大的兴趣.目前,制备多孔硅一般都采用电化学腐蚀方法.     

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．     

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。     

提高多孔硅传感特性的一种新方法(英文)

研究了多孔硅(PS)吸附有机溶剂分子后对多孔硅荧光谱的淬灭效应。结果表明:淬灭多孔硅发光的有机溶剂分子是极性分子,有机溶剂分子的极性不同对多孔硅发光的淬灭程度也不同,且有些有机溶剂分子吸附氧化多孔硅比吸附多孔硅引起的发光淬灭具有更好的可逆性和选择性;用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,用射频辉光放电等离子系统在多孔硅表面沉积c n膜对多孔硅进行钝化处理后发现:其电致发光强度明显增强,发光峰位兰移,且在大气中存放60天后,其电致发光谱强度基本不衰减,峰位不再移动。经钝化处理的器件较未经处理的器件具有小的串联电阻Rs和低的驱动电压。这为提高多孔硅的传感特性提供了一种新方法。     

多孔硅的分形结构及其荧光特性

用扫描电子显微镜(SEM)对多孔硅的结构进行了分析.结果显示多孔硅具有分形特性,同计算机模拟结果一致;用荧光光谱仪,研究了多孔硅的荧光特性与激发波长的依赖关系.激发光谱测量结果发现,当激发波长从650 nm变到340 nm时,荧光谱峰位从红端780 nm连续蓝移到500 nm.综合分析说明：正是由于多孔硅的分形微结构以及量子限制效应,导致了多孔硅的荧光特性随激发波长改变的物理现象.     

多孔硅实验方法

多孔硅实验方法王兰芳，邓家干（陕西工学院汉中７２３００３）（广西农业大学南宁５３０００５）前言多孔硅（ＰｏｒｏｕｓＳｉｌｉｃｏｎＬａｇｅｒ，简称ＰＳＬ）是一种把单晶硅作为材料，通过各种方法使硅表面形成一层由大量垂直于表面的微孔（孔径为１—１００ｎｍ）...     

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。     

多孔硅的光学非线性效应

自从1990年英国皇家信号与雷达研究所的Canham发现了多孔硅的可见光发射现象以后[1],在国际上掀起了一股多孔硅发光研究的热潮.继光致发光以后,有好几个研究组已观察到多孔硅的固态电致发光[2],这是向多孔硅在光电子器件的应用方向迈出的一大步.对于多孔硅的发光机理,虽然多数人倾向于认为这是一种量子线或量子点结构的限制效应,但也有一些与之相矛盾的实验结果,以致提出了一些其他的可能机理,如 SiH2或Si6O2H5聚合物,a-St,应变和杂质的作用等.所以要最终确定多孔硅的发光究竟是否是一种量子限制效应,还有待于提供进一步的实验事实. 另一…     

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。     

基于三层模型的多孔硅发光谱双峰结构的研究

基于Litovchenko提出的多孔硅三层模型和在此基础上由Li等人提出的多孔硅三层发光模型,利用半导体异质结理论导出了多孔硅芯部与夹层中载流子浓度、非平衡载流子数目、扩散电流密度、夹层与芯部发光强度的比值等关系式.结果表明:当Egint＞Egcore时,在0.2 eV＜ΔEv+ΔEc＜0.26 eV范围内发光谱将出现双峰,并在ΔEv+ΔEc＞0区域发光峰位不断向高能移动,发生蓝移现象;当Egint＜Egcore时,尽管芯部由于量子限制效应仍将导致发光峰蓝移,但芯部的发光相对夹层的发光相当弱,这时多孔硅发光谱呈现单峰.此模型定量地解释了多孔硅发光峰的蓝移起源于多孔硅量子限制效应,而发光出现发光双峰和发光峰位钉扎是由夹层物质决定,说明了多孔硅的发光存在多种发光机制.     

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：     

多孔硅尺寸的理论研究

研究了球形纳米硅的振动特性及Raman谱，建立了Raman移动与尺寸的对应关系．用球形纳米硅来模拟多孔硅，发现多孔硅的尺寸比通常认为的尺度要小得多 关键词：     

多孔硅的电荷存贮现象

Uhlir[1]和Tunner[2]发现多孔硅(PS)以来,对其形成机制,电化学特性等进行了深入细致的研究.特别是近年Canham[3]观察到PS的可见光致发光现象后,PS的光电特性成为人们研究的焦点.在我们的研究中,首次观察到PS具有存贮电荷的能力.