陽極腐蝕多孔硅的光致發(fā)光和正電子湮沒譜學(xué)研究.pdf

1、硅作為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，即光電集成的基本材料，一個(gè)主要的缺點(diǎn)就是它是間接帶隙半導(dǎo)體，自身只能發(fā)射極微弱的紅外光。與硅體材料不同，多孔硅擁有大量超精細(xì)的納米硅晶粒和硅納米線，在室溫下具有高效的可見光區(qū)域的光致發(fā)光特性。由于具有大的內(nèi)表面積，多孔硅材料也在化學(xué)和生物傳感方面的具體應(yīng)用也引起了人們的強(qiáng)烈興趣。
　　 制備發(fā)光多孔硅的基本方法是陽極腐蝕法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)簡單并且成本低廉。本論文在此基礎(chǔ)上，使用電化學(xué)工作站研究了

2、多孔硅制備過程中硅/氫氟酸界面的伏安特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腐蝕電流密度低于臨界值時(shí)可以得到較高孔隙率的多孔硅，相反則會(huì)發(fā)生電化學(xué)拋光。
　　 針對(duì)電流是陽極腐蝕法制備多孔硅的重要參數(shù)條件，使用正電子湮沒壽命譜儀和真空紫外熒光光譜儀對(duì)不同電流密度腐蝕條件下制備的多孔硅進(jìn)行微結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的表征，通過正電子湮沒方法研究多孔硅微結(jié)構(gòu)對(duì)多孔硅光致發(fā)光性能的影響。
　　 本文比較了脈沖腐蝕和恒壓腐蝕兩種條件下制備的多孔硅，結(jié)果表明脈沖法有利

3、于腐蝕過程中孔洞保持一定方向性的生長，形成的納米硅線不易被腐蝕掉，能夠使得制備出的多孔硅發(fā)光得到顯著增強(qiáng)，是比傳統(tǒng)的恒壓法更為優(yōu)越的一種多孔硅制備方法。
　　 使用磁控濺射的方法制備出了表面具有Si-Ag鍵的鈍化多孔硅，通過改變?yōu)R射時(shí)間在多孔硅表面形成了不同厚度的銀膜。根據(jù)熒光光譜的結(jié)果和多普勒展寬分析，多孔硅表面沉積銀層的缺陷會(huì)隨濺射時(shí)間的增加而改變，Ag/Si層中載流子輻射復(fù)合中心隨著缺陷的增加而增加，使得多孔硅發(fā)光增強(qiáng)。當(dāng)