摻銅多孔硅的光致發(fā)光及多孔硅的光電導(dǎo)特性研究.pdf

1、曲阜師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摻銅多孔硅的光致發(fā)光及多孔硅的光電導(dǎo)特性研究姓名：李媛媛申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：李清山20040401曲阜師范大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文麓墮此，多孔硅的發(fā)光機理仍是一個有爭議的問題。發(fā)光和猝滅在發(fā)光撾抖cp是互相對立互相競爭的兩種過程。研究發(fā)光和發(fā)光猝滅現(xiàn)象，對掌握多孔硅的發(fā)光機理具有重要的意義。本章采用浸泡鍍敷的方法對多孔硅進(jìn)行了銅摻雜處理，該摻雜過程是經(jīng)過浸泡，使硫酸銅稀溶液中的銅離子吸附在多

2、孔硅層的納米硅粒上，然后擴散進(jìn)納米硅粒中的。實驗通過對銅摻雜前后多孔硅的光致發(fā)光(PL)譜和傅立葉變換紅外吸收譜(FTIR)的測量和分析，討論了金屬摻雜對多孔硅光致發(fā)光的影響，結(jié)果表明，該銅鍍層不僅對多孔硅的光致發(fā)光有猝滅作用，而且使其發(fā)光峰位明顯藍(lán)移。并以此為基礎(chǔ)，對多孔硅的發(fā)光機理進(jìn)行了進(jìn)一步地探討。同時，對金屬摻雜多孔硅的研究也有利于更好地解決半導(dǎo)體器件與其它金屬銜接的問題。論文的第三章是關(guān)于多孔硅光電導(dǎo)特性的研究。對多孔硅光電特

3、性的研究是多孔硅材料走向?qū)嵱没那疤岫嗫坠鑼梢姽馐置舾?，并具有較好的可見光光電導(dǎo)效應(yīng)。本章主要從激發(fā)光強、入射光波長、應(yīng)用偏壓以及多孔硅的制備條件四個方面對共面型電板多孔硅的光電導(dǎo)特生進(jìn)行了研究。對多孔硅光電導(dǎo)與激發(fā)光強的變化關(guān)系的研究表明，多孔硅中既有雙分子復(fù)合過程又包含單分子復(fù)合過程，并計算出費米能級附近隙態(tài)分布的特征參數(shù)。通過對多孔硅光電導(dǎo)譜的研究，發(fā)現(xiàn)多孔硅具有較強的可見光光電導(dǎo)效應(yīng)，而且在500rim一600hm波段光電導(dǎo)

4、響應(yīng)最佳。通過光電導(dǎo)譜，還可以比較方便地給出多孔硅材料的帶隙值在185eV左右，明顯大于單晶硅(112eV)，這與多孔硅的可見光發(fā)射和能帶展寬的理論相符合。多孔硅的光電導(dǎo)響應(yīng)隨所加偏壓的逐漸增大而變得更加顯著，最后達(dá)到飽和，而且PC峰峰位隨偏壓的增大有少許紅移。本章最后討論了多孔硅的皋1】備條件對其光電導(dǎo)特性的影響，研究表明：在一定的范圍內(nèi)，隨著陽極化電流密度的增大，陽極化時間的延長以及HF酸濃度的減小，多孔硅的光電導(dǎo)現(xiàn)象會增強，同時P