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．     

含纳米硅氧化硅薄膜的光致发光特性

利用射频磁控溅射复合靶技术,通过调节复合靶的百分比制得富硅的氧化硅薄膜,并在不同的温度下退火,制得含纳米硅的氧化硅薄膜.通过Raman谱的测量,计算出800℃退火的薄膜中纳米硅晶粒的平均尺寸为5.6 nm,用X射线衍射测量同样的样品得出其粒径为6.0 nm.在室温下测量光致发光(PL)谱,探测样品的峰位为360 nm,并结合光致发光激发谱(PLE),研究相应的激发与发光中心.     

C60偶联多孔硅系统的蓝光发射

用G60作为表面钝化剂，与多孔硅进行偶联．发现当C60偶联多孔硅系统在空气中存储一年后，能够发射460nm左右的强烈蓝光．经过系统的测量和分析，认为蓝光起源的发光中心与SiO2体材料中的“自捕获激子”模型类似．它是由一个氧空位和一个间隙氧组成的，间隙氧同时和相邻的晶格氧形成过氧连接．光激发载流子来自于Si纳米晶粒的核心，辐射复合过程则在多孔硅表面的发光中心进行．进一步的电子束辐照和臭氧辐照实验证明了这个发光中心的存在．从FTIR谱的分析，推测是样品表面Si=O双键的缓慢变化促使了蓝光中心的自发产生．     

金属掺杂多孔硅薄膜的制备及荧光光谱研究

用电化学方法对多孔硅薄膜进行了金属掺杂.用荧光分光光度计分析了样品的光致发光特性,结果表明,适量的金属掺杂增强了多孔硅的红光发射,氧化性金属掺杂还增强了多孔硅的蓝光发射,还原性金属掺杂却无此现象.红外吸收谱表明,金属掺杂多孔硅后Si—O—Si键振动增强.XRD谱表明,氧化性金属掺杂后多孔硅的无定形程度增强.对分析结果的解释为：红光增强是金属掺杂引入新的缺陷和硅、氧、金属间新的键态Si—Metal,Metal—O,Metal—Metal所致,而蓝光增强是无定形程度增强,应力增大和进一步氧化所致.     

氧化多孔硅和纳米硅粒镶嵌氧化硅光致发光机制模型

关于纳米硅／氧化硅系统的光致发光(PL)机制，有很多争议．该系统包括氧化多孔硅(PS)和用化学气相沉积、溅射或硅离子注入氧化硅等方法形成的纳米硅粒(NSP)镶嵌氧化硅．提出二种PL竞争机制：量子限制(QC)过程和量子限制-发光中心(QCLC)过程．两个过程中光激发都发生在NSP中，光发射在QC过程是发生在NSP中，而在QCLC过程是发生在与NSP相邻的氧化硅中的发光中心上．对两种过程的几率大小进行比较．哪一过程对PL起主要作用，取决于俘获截面、发光效率、发光中心密度和NSP的尺寸．对于一个有固定的俘获截面、发光效率和LC密度的纳米硅／氧化硅系统，LC密度越高，NSP尺寸越大，越有利于QCLC过程超过QC过程，反之亦然．对于固定的发光中心参数，NSP尺寸有一个临界值，当NSP的最可几尺寸大于临界值，QCLC2过程主导发光，当NSP的最可几尺寸小于临界值时，QC过程主导发光，当NSP大小接近临界值时，Qc与QCLC都要考虑在内．利用这个模型讨论了一些已报导的纳米硅／氧化硅系统PL的实验结果．     

含纳米硅粒氧化硅薄膜的光致发光和光吸收研究

采用磁控共溅射法制备了含纳米硅粒尺寸不同的氧化硅薄膜。对各种样品测量了光致发光谱，其发光峰住位于655—665nm。通过对样品所作的光吸收测量，确定出了样品中纳米硅粒的光学带隙，并发现光致发光峰位随光学带隙的增加有微小红移。     

孔隙率对氧化锌/多孔硅光致发光的影响

用电化学方法制备不同孔隙率的多孔硅,然后用脉冲激光沉积的方法,以多孔硅为衬底生长氧化锌(ZnO)薄膜,研究多孔硅的孔隙率对ZnO薄膜的质量和光致发光谱的影响,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征ZnO薄膜的结构性质.结果表明,当多孔硅的孔隙率较大时,沉积的ZnO薄膜为非晶结构.沉积上ZnO薄膜之后,多孔硅的发光谱蓝移,由于ZnO薄膜缺陷较多,其深能级发光较强.ZnO的深能级发光与多孔硅的橙红光相叠加,得到了可见光区宽的光致发光带,呈现白光发射.     

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。     

多孔硅／硅带隙参数的研究

测量了不同电腐蚀条件下制备的多孔硅／硅光伏谱，推导了带隙参数的计算公式．表面光伏谱测量计算值与光致发光的实验结果基本一致．     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化．这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起．由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ．     

溅射含纳米锗氧化硅复合薄膜的光致发光和拉曼特性

采用射频磁控溅射法制备了含纳米锗的氧化硅复合薄膜，在室温下对不同温度退火的样品测量了光致发光谱，其发光峰位均位于580nm，通过对样品所作的拉曼散射光谱的拟合，确定出了样品中纳米锗的尺寸，并发现纳米锗的平均尺寸随温度退火的升高在增大。     

a—Si／SiO2多量子阱材料光致发光特性

近年来硅发光已成为理论和材料研究的一个新热点,ａ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多量子阱材料就是人们研制出的一种新的量子结构。有关理论表明,ａ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多量子阱中硅层的电子和空穴都受到很强的量子限制效应,硅层能带有可能由体硅的间接带隙转变为准直接带隙,该量子阱材料有可能具有较强的发光特性。     

低压MOCVD法生长GaAs／Si单晶膜及膜的特性研究

本文通过低压ＭＯＣＶＤ方法，采用改进的两步法工艺，即基片表面的高温处理一生长过渡层－退火－外延生长－退火工艺，在向［０１１］方向偏３°的Ｓｉ（１００）衬底上生长了ＧａＡｓ膜，并对外延膜进行了Ｘ射线衍射，喇曼散射和光致发光分析．发现Ｘ射线衍射曲线光滑尖锐，无杂峰，（４００）峰的摇摆曲线很锐，喇曼散射谱中ＴＯ峰与ＬＯ峰的强度比ｌＴＯ／ｌＬＯ很小，光致发光谱的半峰宽只有１２．４ｍｅＶ，说明在Ｓｉ上异质外延的ＧａＡｓ单晶膜具有相当好的质量．     

高纯钛制备过程中杂质Si的行为分析

对卤化法制备高纯钛过程中杂质Si的行为进行了热力学分析.在实验控制的条件下,杂质Si在卤化源区可以生成SiI2和SiI4,以SiI4的形式在沉积区分解,从而进入高纯钛中.通过分析得出了抑制SiI4生成的温度控制范围.实验发现,在控制卤化源区温度773.15-973.15 K,沉积区温度1373.15-1473.15 K的条件下,可以较好地抑制Si的污染.     

基于Si2414及Si3015的嵌入式Modem设计

介绍一种基于硅实验室双芯片形式的嵌入式Modem芯片Si2414、Si3015以及TI公司的16位定点DSP芯片TMS320LF2407A的嵌入式Modem设计，重点说明了该Modem的硬件电路及软件的设计过程，并培出其在TTU设备通信中的应用实例以及相关硬件接口电路和C语言程序。     

含Mg共晶Al-Si合金铸锭加热过程共晶Si形貌的演变

采用光学和激光共聚焦显微镜及扫描电镜等组织分析手段,研究了直径为110mm的Al-127Si-07Mg合金DC铸造铸锭在485℃盐浴加热保温过程中共晶Si形貌的演变.结果表明,在Mg的质量分数为07的共晶Al-Si合金半连续铸锭中,共晶Si在金相组织中为点状和细条状的混合物,但其空间形貌为珊瑚状;该半连续铸锭在重新加热保温初期,共晶Si相空间形貌的演变主要是珊瑚状Si相的粗化,随后在共晶Si继续粗化、球化的同时,部分长杆状共晶Si相逐渐演变成糖葫芦状,然后分裂成颗粒并球化和粗化;该铸锭在485℃加热保温过程中,共晶Si颗粒直径的粗化与加热保温时间符合229~267次幂的关系.     

环境友好半导体材料Ca2Si的研究进展

Ca2Si是由两种丰富且无毒的化学元素构成,被认为是很有前景的新型环境半导体材料之一。文章综述了近年来Ca2Si的晶格特性、光电性质及其制备方法的研究进展,并着重对两步法制备Ca2Si薄膜进行了介绍,最后展望了Ca2Si的应用前景,探讨了当前Ca2Si研究领域中存在的问题。     

脉冲电流对纯Si凝固组织及性能的影响

用频率为3Hz、6Hz、10Hz脉冲电流处理了纯Si熔体试样。用金相显微镜、原子力显微镜对试样进行观察,可以看出经过脉冲电流处理后的纯Si,组织及晶粒粗大化,晶界也变的越来越不明显;利用扫描电子显微镜观察试样断口形貌,经脉冲电流处理后使纯Si的脆性增强;由测得的试样的电阻率,表明经脉冲电流处理试样的电阻率比未经脉冲电流处理的试样电阻率显著降低,并且随着脉冲电流频率的增大,电阻率不断减小。