多孔硅的形成及可见光发射

多孔硅是晶体硅片在氢氟酸溶液中进行阳极氧化，在硅衬底上形成多孔态的硅材料。本文介绍了多孔硅的形成和结构形貌，对其光学性质和发光机制进行了扼要讨论，并介绍了当前多孔硅研究中的一些热点问题。     

多孔硅的形成与理论分析

综述了多孔硅的形成机制，并分别对用n-Si和p-Si形成多孔硅的机理进行了分析。     

离子辐照与发光多孔硅

报道了离子辐射损伤地多孔硅的形成及其发光性质的影响，硅自注入后电化学腐蚀形成多孔硅，注入剂量增加，光荧光谱强度减弱，谱峰红移，半高宽减小，如果样品被非晶化将不发光，因此，为离子注入控制多孔硅发光图形的形成提供了物理依据，制成的图形分辨率达２μｍ。     

多孔硅微机械技术的薄膜量热传感器结构研究

多孔硅的形成和刻蚀技术是一项新型的表面微机械加工技术，我们以多孔硅为牺牲层，利用多孔硅的选择性生长机理，以及利用在高阻衬底上横向形成速率大于纵向形成速率的特点，得到了距衬底很深的微桥、微梁、微沟道等微结构，并设计研制了一种绝热式量热传感器。     

基于阳极腐蚀的多孔硅成长速度研究

提出基于阳极腐蚀的多孔硅的形成同时包含多孔硅的形成和电抛光体硅两部分组成。把电抛光体硅的电流密度Je与总的腐蚀电流密度J的比值定义为抛光因子α。推导出了多孔硅的成长速度与腐蚀电流密度、多孔度和抛光因子α之间的关系式。在实验误差的范围内，三组文献提供的实验数据验证了本文结论的正确性。     

高阻硅掩膜选择性生长多孔硅阵列

介绍一种在低阻P型硅衬底上用氢离子注入技术形成局部高阻硅掩膜，用电化学腐蚀选择性生长多孔硅微阵列的工艺流程。结果证明，用高阻硅掩膜选择性生长多孔硅具有很好的掩蔽效果，生成的多孔硅阵列的有序性和完整性良好。     

化学浸蚀温度对多孔硅粉理化性质的影响

多孔硅是一种由纳米硅原子簇为骨架构成的海绵状结构，具有比表面积高、生物相容性好等特征，能够应用于光电子器件、化学传感、生物医学等领域。笔者以金属硅粉作为研究对象，采用化学浸蚀工艺制备多孔硅粉，利用比表面积测定仪、扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜等研究了不同浸蚀温度制备的多孔硅粉比表面积、孔径分布、表面形貌及微结构的变化。结果表明：化学浸蚀方法能够在金属硅粉表面形成含较多纳米尺寸孔洞的多孔硅粉；随着化学浸蚀温度升高，所形成的多孔硅粉比表面积明显增大。     

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．     

多孔硅生长的三维Monte Carlo模拟

采用修正的逾渗模型，通过简单的三维Monte Carlo计算，模拟了多孔硅中孔形成的动力学过程。计算结果表明：长成的孔的形貌主要与衬底的掺杂浓度有关；在所有的强发光多孔硅的表面及体内都存在海绵状的多孔结构；孔度的最大值并不是在最外表面，而是在表面下的某个层区上；硅耗尽层的宽度取决于多孔硅的孔度，孔度越高，宽度越小；在高孔度多孔硅中，表面的孔度梯度是很大的，预期此特征正是决定多孔硅发光成功与失效的关键之一。     

用HF-醇溶液法制备多孔硅的新方法

本文采用HF-醇溶液法制备了多孔硅.实验表明,它提高了多孔硅中的游离氟离子浓度,改善了电解液与硅片的润湿性,有利于形成均匀的多孔硅;在非光照条件下,可制成N型多孔硅.     

多孔硅的形成和发光

概述了多孔硅的制备方法,同时提出了对双槽法的改进方法。阐述了多孔硅的形成机理和发光机理的各种模型,同时对多孔硅的研究前景作了展望。     

多孔硅在射频/微波电路中的研究进展

多孔硅介质膜在射频/微波电路中具有很好的应用前景. 阐述了多孔硅作介质膜的优点,比较研究了不同厚度的多孔硅厚膜上平面电感器的性能参数比较和不同介质膜上螺旋电感性能比较,介绍了多孔硅在射频/微波电路的研究进展,并对存在的主要问题作了讨论.     

多孔硅形成过程及孔隙率的计算机模拟

为了用计算机模拟电化学方法制备多孔硅的过程，基于Monte Carlo和扩散限制模型（DLA）建立一种新模型，引入耗尽区范围、腐蚀半径和腐蚀几率等参数，用Matlab来实现．模拟得到了电流密度、HF酸浓度、腐蚀时间以及硅片掺杂浓度等实验条件对多孔硅孔隙率的影响趋势，与实验结果一致，模拟出的孔隙率值也与实验值接近．因此所建立的模型可以用来模拟电化学法制备多孔硅的过程．     

多孔硅的能带与发光机制的研究与分析

在光致发光技术对多孔硅光学性质研究的基础上讨论了与多孔硅的微观结构有关的多孔硅的能带结构,用能量赝势法模拟计算出多孔硅的能带间隙.     

多孔硅溶胶的制备与其可控电迁移研究

用阳极电流腐蚀法制备多孔硅(PS),并将其分散到无水乙醇中形成溶胶.用荧光光谱仪测定了多孔硅溶胶的荧光强度与浓度的关系,研究了不同表面活性剂的掺入对溶胶体系的稳定性及其荧光强度的影响.进行了多孔硅溶胶的电迁移实验,并发现不同的表面活性剂的加入可使多孔硅溶胶带不同电荷,从而使多孔硅溶胶的电迁移变的可控.用扫描电镜(SEM)和X光电子能谱(XPS)对多孔硅溶胶电迁移沉积层进行了对比分析.研究表明,溶胶体系中表面活性剂的加入对沉积层的成分没有影响,可以用这种方法实现多孔硅纳米粒子的可控组装.     

多孔硅及其应用研究展望

介绍了多孔硅的形成机制、光致发光机制,并对多孔硅的应用前景作了展望。