多孔硅材料制備新方法及其發(fā)光性能和機(jī)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(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外科學(xué)家廣泛研究，現(xiàn)已成為20世紀(jì)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(xué)-電化學(xué)二步刻蝕法(以下簡(jiǎn)稱二步法)和激光法兩種方法制備多孔硅，并對(duì)其光致發(fā)光性能、表面和截面形貌、元素成分、表面鍵結(jié)構(gòu)和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)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(xué)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(qiáng)度更高、發(fā)光穩(wěn)定性更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，且發(fā)生了發(fā)光峰的藍(lán)移。試驗(yàn)結(jié)果表明，更高發(fā)光強(qiáng)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(shí)，二步法多孔硅具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，即多孔硅上頂著硅線的結(jié)構(gòu)和“多孔硅線”的結(jié)構(gòu)。多孔硅上頂著硅線的結(jié)構(gòu)可能實(shí)現(xiàn)多孔硅的良好電接觸，從而為設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)因其含有更多的多孔硅而被預(yù)計(jì)會(huì)有更高的發(fā)光強(qiáng)度，從而使制備高亮度多孔硅器件成為可