掺铕(铽)多孔硅的制备及其光致发光

采用了一种新的掺杂方法——溶胶-凝胶法将稀土配合物掺入多孔硅中．研究结果表明：“溶胶-凝胶法”可有效地把稀土掺入多孔硅中,所制得的杂化材料中,观察到Eu^3＋、Tb^3＋特征的橙红色、绿色室温光致发光．而且,通过SiO2对掺入稀土的包裹作用和对多孔硅层的覆盖,提高了多孔硅的稳定性,部分减少了多孔硅的发光猝灭．     

多孔硅特性研究

采用连续变化的单色光作为激光光源，进行了多孔硅的退火研究，测量了多孔硅的光致发光谱，结果表明，其发光机理一是由量子限制效应所决定；另一种由Ｓｉ－Ｈ键所决定。     

氧化多孔硅的发光机制

利用阳极氧化法制备了5种光致发光峰位不同的多孔硅,对该系列样品于400℃氧化处理1,2,4,8min和24min．通过研究其光致发光谱、红外吸收谱和瞬态谱,证明氧化多孔硅的光致发光来源于氧化硅中的发光中心．     

氯化铜溶液中多孔硅光致发光猝灭

研究氯化铜溶液中多孔硅光致光致发光猝灭的机制，瞬态光致发光和傅里叶变换红外光谱表明铜－多孔硅界面电子态提供了非辐射复合的途径。     

超高多孔度多孔硅的制备和特性研究

在〈10 0〉和〈111〉硅衬底上 ,用超临界干燥方法制备了超高多孔度的多孔硅 (多孔度大于90 % ) ,并对其光致发光和光致发光激发以及结构进行了研究 .发现光致发光峰位随多孔度增加而蓝移的数值远小于量子限制模型预期的结果 .     

多孔硅发光特性的研究

在以氢氟酸为基本组份的腐蚀液中,以单晶硅为阳极采用横向阳极氧化方法,制备了具有光致发光特性的多孔硅,系统地研究了多孔硅薄膜的光学性质;x光衍射分析表明样品具有良好的晶体质量;测量了样品的变波长激光喇曼光谱,光致发光峰值波长和半峰高宽度对电解液组份、电解电流密度及电解时间等量的依赖关系;利用二维量子尺寸效应对上述物理现象作了定性的解释.     

多孔硅电学性质的初步研究

采用电化学方法制备多孔硅材料，形成了Ａｌ／多孔硅／单晶硅的样品结构．Ⅰ－Ⅴ特性测量表明这一结构呈现出良好的整流特性，并观察了Ⅰ－Ⅴ特性随温度变化的关系．在多孔硅层（ＰＳＬ）电导率σｓ和深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）的测量中发现：多孔硅的禁带中可能存在大量的缺陷态，它们将显著影响多孔硅的电学特性．     

一种增强多孔硅光致发光稳定性的方法

以n型单晶硅为基底材料,采用电化学阳极氧化工艺和光化学氧化后处理工艺制备氧化多孔硅,利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、荧光光谱仪研究氧化多孔硅形成前后的表面形态、组成、光致发光、耐碱性的变化.结果表明:光化学氧化后处理使n型多孔硅表面岛状硅柱间沟槽变窄,结构中出现Si―O键(波数1 146 cm-1和1 140 cm-1)、OSi―H键(波数2 254 cm-1)振动峰,在碱性介质中具有一定的耐蚀性;空气中贮存50 d,氧化多孔硅光致发光强度下降缓慢,发光峰位置无明显变化,具有良好的光致发光特性.     

钝化多孔硅光致发光谱的时间演化特性

通过改变溶液的组成成份,用水热腐蚀技术原位制备出具有不同表面钝化状况的四类多孔硅样品.将上述样品室温下存放于空气中,其光致发光谱的时间演化特性差异很大.其中,氢钝化多孔硅的发光强度衰减最快,峰位蓝移量也最大,而铁钝化多孔硅的发光强度和峰位则几乎不发生变化.红外吸收谱实验揭示出这种差异可能来源于样品表面钝化成份的不同.此发现为一步原位制取具有稳定发光性能的多孔硅提供了新的思路.     

多孔硅及其应用研究

２０世纪９０年代初期人们发现的多孔硅的光致发光现象对硅被认为不可能制作可见光区光电器件的传统概念产生了巨大冲击。国际上掀起了一股多孔硅热国内也已经起步。结合作者在多孔硅方面的部分工作对多孔硅的形成机理,微观结构,发光机制和应用前景作了较详细的介绍。