多孔硅中的电子激发态及其光谱研究

摘要

本文用硅-氧化硅复合纳米材料的能带混合模型研究了多孔硅中的高能激发态．理论计算表明，随着电子能量的升高△波和Г波之间产生了极强的相互耦合，形成一对强△态和强Г态．这两种状态分别被限制在中心硅丝和表面氧化硅层中，从而产生实验中观察到的量子限制态和非量子限制态．在有效质量理论框架下计算了不同能级间的光跃迁矩阵元，得出了跃迁选择定则．强△态与Г态间的跃迁几率很小，在俘获电子以后可以构成一种元激发陷阶,运用所计算的结果较好地解释了实验中观察到的PL和CL光谱中的量子限制态、非量子限制态、元激发陷阱以及各种不同的谱峰．