多孔硅的表面活性剂修饰及多孔硅光谱温度效应的研究

《多孔硅的表面活性剂修饰及多孔硅光谱温度效应的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河南大学硕士学位论文多孔硅的表面活性剂修饰及多孔硅光谱温度效应的研究姓名：兰燕娜申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：莫育俊2003.6.1多孔硅的表面活性剂修饰及多孔硅光谱温度效应的研究摘要f1990年，英国科学家Canham首次观察到室温下多孔硅强的可见光致发光，并用量子限制效应进行了解释使多孔硅迅速成为世界范围内的研究热潮。硅是微电子学中应用最为广泛的材料，但由于硅是间接带隙的半导体，禁带宽度窄，发光效率低，因而限制了它在光电子学领域中的应用。而多孔硅在室温下强烈的光

2、致发光现象，为实现硅基光电子集成指明了令人振奋的前景／嗡第一章分

3、别介绍了多孔硅的研究背景、研究意义和研究历史，以及制备方法，和形成机制，并且介绍了几种较有影响力的发光机制模型。腠后提出我们的观点：o多孔硅的发光机制不能仅用某一种因素去解释，应该综合考虑各方面的影响，多孔硅发光是量子限制效应和表面态综合作用的结果。最后对多孔硅的应用作出了、展望。k第二章利用表面活性剂对多孔硅进行表面修饰，研究了不同表面活性剂修饰／的多孔硅的荧光光谱。f油酸钠溶液、CPB溶液和乳化剂oP溶液修饰的多孔硅样品荧光减弱，SDS溶液修饰的多孔硅样品荧光增强。同时研究了不同浓度的SDS溶液修饰的多孔硅样品的荧光光谱，并发现随着S

4、DS溶液浓度的降低，多孔硅样品的荧光增强。为改善多孔硅的发光性能，提高多孔硅的发光效率提供了一个新、的有效途径。／q第三章对不同多孔硅样品荧光光谱的温度特性进行了研究。室温以下，样品的发光强度随温度的下降先增强后减小。室温以上，样品Al的短波长光谱峰基本不随温度改变，长波长光谱峰随温度升高，峰位蓝移、强度增加：样品A2随温度f升高，峰位红移、强度减小／我们对实验结果进行了分析和讨论，单纯的量子限河南大学光学专业2000级硕士论文制效应模型或表面态模型都无法解释多孔硅荧光光谱的温度效应。量子限制效导致的能隙增宽是多孔硅发出强的可见光的首要条

5、件，而多孔硅的表面态对其光有重要的影响，是多孔硅发光的重要因素之～。所以我们认为，把量子限制、应和表面态相结合才能对多孔硅的发光机制做出较好的解释以第四章对多孔硅的拉曼光谱进行了研究。当激光功率较低时，多孔硅的拉光谱主要表现为略低于520cm"1的尖锐单峰，随激光功率的增大，拉曼峰出现红和不对称展宽，并且当激光功率增加到～定阂值时，单峰劈裂成双峰。我们对验现象进行了初步的分析和讨论，表明拉曼峰的红移和展宽是光学声子的量子制效应引起的，激光功率达到一定阈值时，LO和TO声子模发生劈裂，所以单变为双峰。关键词：多孔硅，荧光光谱，拉曼光谱，量子

6、限制效应，表面态，表面活性剂温度河南大学光学专业2000级硕士论文StudyofPorousSiliconModifiedbySurfaetantsandTemperatureDependenceofSpectroscopyforPorousSiliconAbstractItisreportedfirstlybyCanHamin1990thatporoussiliconcanexhibitvisiblephotoluminescenceatroomtemperature．Sincethenithasgeneratedmuchinteres

7、tallovertheworld，becauseachievingvisible—lightemissionfromcrystallineSihasremainedaformidabletaskduetothefundamentalband—structure1imitation：asmallandindirectbandgapatroomtemperature．111eobservationofvisible·lightemissionfromporoussiliconhasbeguntorevitalizesilion’Sroleas

8、amaterialforopticalelectroniCS．111ehistory,background．preparationandformofPSisintroducedinthefirstchapter．Thentheoriginofthisvisible-lightemissionisdisscused．Eachmodelhasitsadvantageinsomespecificcases，butmeetsdifficultiesinothercases．Wesuggestboththequantumconfinementeff

9、ectandthesurfacestatemechanismshouldbeconsideredinordertounderstandingphotoluminescenceofPS．Afte