用离子注入法制备的纳米硅的光致发光特性研究

摘要

该文较系统地介绍了纳米硅体系的可见和近红外发光,研究了用离子注入法制备的纳米硅的光致发光特性,同时介绍了取得的一些研究结果.采用石英晶体薄片和非晶高纯石英薄片作为衬底,用高能离子注入机以不同注入剂量和不同注入能量分别把Si<'+>注入到衬底中,经过高温退火进行重新结晶后形成纳米硅样品,部分样品又经过氢气钝化处理.纳米硅样品的测量结果表明:在激光照射下,纳米硅样品具有明显的光致发光现象,而且随着激发光强度的增加,PL谱在短波方向的强度增强明显超过长波方向,但波峰的位置与激发光的强度没有什么关系;同时,PL谱在短波方向表现出的饱和趋势要明显低于长波方向的饱和趋势;在325nm激光照射下,纳米硅样品的PL谱有明显的肩状外形;经过氢气钝化处理的样品的PL谱的强度得到明显增强,而对谱的形状几乎没有影响;衬底材料的不同对纳米硅的PL谱没有影响.

目录

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Abstract

绪论

（1）能带工程

（2）缺陷工程

（3）硅纳米结构

（4）导带内电子辐射跃迁

参考文献

第一章多孔硅、纳米硅发光研究的历史回顾与现状

1.1多孔硅发光

1.1.1多孔硅研究回顾

1.1.2多孔硅的制备和微结构

1.1.3多孔硅光致发光

1.1.4多孔硅发光机理

1.2纳米硅发光

1.2.1纳米硅发光研究回顾

1.2.2纳米硅的制备方法

1.2.3纳米硅的光致发光机理

1.2.4纳米硅的光致发光特性

1.2.5测量温度对光致发光峰位的影响

1.2.6纳米硅的电子结构

参考文献

第二章用离子注入技术制备纳米硅

2.1引言

2.2离子注入技术

2.3衬底材料的选取

2.4硅离子注入方案

2.5样品制备

2.6样品的后处理

参考文献

第三章纳米硅样品的光致发光特性

3.1样品的光致发光光谱

3.2样品的制备及测试条件对PL谱的影响

3.2.1注入剂量对纳米硅PL谱的影响

3.2.2退火时间及激发光的不同对纳米硅PL谱的影响

3.2.3氢气钝化对纳米硅PL谱的影响

3.3样品的PL谱分析

3.3.1在同一激发光不同激发功率下的PL谱

3.3.2在不同激发光下的PL谱

3.4结论

参考文献

第四章总结

硕士期间发表的论文目录

致谢