陽極腐蝕多孔硅的光致發(fā)光和正電子湮沒譜學研究.pdf

1、硅作為當前研究的熱點領域，即光電集成的基本材料，一個主要的缺點就是它是間接帶隙半導體，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和生物傳感方面的具體應用也引起了人們的強烈興趣。
　　 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)點就是設計簡單并且成本低廉。本論文在此基礎上，使用電化學工作站研究了

2、多孔硅制備過程中硅/氫氟酸界面的伏安特性，發(fā)現(xiàn)當腐蝕電流密度低于臨界值時可以得到較高孔隙率的多孔硅，相反則會發(fā)生電化學拋光。
　　 針對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不同電流密度腐蝕條件下制備的多孔硅進行微結(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，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隨濺射時間的增加而改變，Ag/Si層中載流子輻射復合中心隨著缺陷的增加而增加，使得多孔硅發(fā)光增強。當