多孔硅制备工艺的研究

多孔硅的发光性能与其制备工艺密切相关，本文着重讨论了阳极氧化技术、表面再处理、硅衬底的电学性质等因素对多孔硅质量的影响，给出了合适的工艺条件。     

多孔硅的制备和发光特性

本文叙述了多孔硅的制备、多孔形态层的形成机理,以及多孔硅的光致发光现象和理论解释,并且讨论了目前存在的一些问题。     

阳极氧化条件对多孔硅冷阴极场发射特性的影响

研究了多孔硅的制备条件对多孔硅冷阴极场发射特性的影响,实验表明多孔硅的制备条件如电解电流密度、电解时间等多孔硅冷阴极的场发射特性有较大的影响。     

多孔硅发光材料

扼要叙述多孔硅发光的原理、工艺与应用，并指出应用存在的问题。     

多孔硅的氢化、氧化与光致发光

对于刚阳极氧化完的，阳极氧化后紧接着在Ｈ２Ｏ２中光照处理的及长期存放（１０个月）的三种多孔硅样品进行了持续激光照射，不断监视它们的光致发光（ＰＬ）与富利埃变换红外（ＦＴＩＲ）吸收光谱，并在最后对它们作了Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）测量，以确定它们所含氧化硅的情况．得出如下几条结论：（１）氢对多孔硅表面的钝化是不稳定的．（２）Ｓｉ—Ｈ键不是发光所必须的．（３）氧对多孔硅表面的钝化是稳定的，纳米硅周围氧化层的存在及其特性对于稳定的多孔硅可见光发射是至关重要的．对激光照射下多孔硅发光的退化提出了新的解释．     

多孔硅的发光机制综述

本文对目前所持的几种关于多孔硅发光机制的观点加以介绍，给出了一些实验事实和结果。     

发光多孔硅微结构及其发光起源探讨

用制备发光多孔硅样品的常规电化学方法，在未抛光多晶硅表面，成功地制备出了均匀地发射肉眼可分辨的可见光样品。样品的先致发光光谱得到了测定，证明是一种典型的多孔硅光致发光光谱。用扫描电镜对样品的表面形貌、截面结构进行了详细的分析，摄制出了发光多孔硅样品的完整多孔状微结构清晰照片。实验结果认为多孔硅样品可分成三层：表面层、多孔层、单晶硅衬底；而多晶硅表面上制备的发光样品只有两层结构：表面层、多晶硅衬底。文中认为多孔硅可见光发射应来自其表面层，而与层下的多孔层微结构无关。     

硅基材料高效发光——多孔硅电致发光的研究

本文介绍了多孔硅（ＰＳ）二次阳极氧化（Ａ０）过程中的电致发光现象，所设计的Ｍ／ＰＳ／Ｓｉ／Ｍ肖特基结构的二极管也观察到了电致发光，本文还对它们的发光机理做了粗略地讨论。并提出要使多孔硅电致发光器件实用化，还有许多问题有待进一步解决。     

无酸水热法制备多孔硅

报道一种在无酸性腐蚀液的条件下用反应釜制备多孔硅的新方法。实验采用扫描电镜、拉曼光谱和光致发光谱对样品表面形貌、结构及发光性能进行表征,并与用常规电化学阳极氧化法制出的多孔硅进行了对比研究,研究结果表明用无酸水热法制出的多孔硅表面平整,孔的形状规则,发光效能提高更多。     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔 ,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数——周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响 ,并用了以 HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释 ,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中 ,不但要考虑到 HF酸对硅的纵向电流腐蚀 ,也要考虑到 HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀 .可通过选取合适的周期、占空比 ,使二者对多孔硅的作用达到适中 ,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔 .并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数 ,根据优化的实验参数 ,制备出了发光峰半峰宽为 6 nm的多孔硅微腔     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数--周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响,并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向电流腐蚀,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀.可通过选取合适的周期、占空比,使二者对多孔硅的作用达到适中,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔.并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数,根据优化的实验参数,制备出了发光峰半峰宽为6nm的多孔硅微腔.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化,其光致发光谱和存放实验表明:正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径.研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系,其结果显示:通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺 (CH3CH2 CH2 CH2 - NH2 )作碳源 ,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化 ,其光致发光谱和存放实验表明 :正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径 .研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系 ,其结果显示 :通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数--周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响,并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向电流腐蚀,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀.可通过选取合适的周期、占空比,使二者对多孔硅的作用达到适中,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔.并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数,根据优化的实验参数,制备出了发光峰半峰宽为6nm的多孔硅微腔.     

Photoluminescence Spectra of Post-heat-treated Porous Silicon

Porous silicon prepared by pulse electro-etching is heat-treated in O2 atmosphere with an enhancement of its PL peak and an improvement of its PL stability. The PL peak of a sample porous silicon treated in O2 atmosphere at 1000℃ presents itself a three-peak structure and, compared with an un- heat-treated sample, there exists blue shift of ～ 40nm.     

嵌入聚合物聚苯胺的多孔硅光致发光的研究

分别通过溶液法和阳极电化学腐蚀法制得聚苯胺(PANI)和多孔硅,并用匀胶机涂布法把聚苯胺嵌入到多孔硅中,观察了嵌入前后的样品的光致发光谱.实验结果表明,聚苯胺的嵌入增强了多孔硅的光致发光强度,却不改变其峰位及峰宽,这与现有文献报道的结果有所不同,并对此进行了分析.认为聚苯胺掺入多孔硅中之后,与硅形成了新的键,从而使多孔硅的光致发光得到增强.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化,其光致发光谱和存放实验表明:正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径.研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系,其结果显示:通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色.