多孔硅光電性能研究.pdf

1、由于硅是具有窄的、間接能隙的半導(dǎo)體材料，因此不能有效地發(fā)出可見(jiàn)光。直到1990年，室溫下發(fā)光的多孔硅(PS)的發(fā)現(xiàn)為發(fā)展硅基光電器件提供了廣闊的前景，1996年以PS為基礎(chǔ)材料的光電集成電路的實(shí)現(xiàn)使得這種前景更加誘人。但要將多孔硅投入實(shí)用，還存在不少問(wèn)題，其一是多孔硅發(fā)光的機(jī)制尚不明了；其二是PS發(fā)光的效率極低和不穩(wěn)定性。對(duì)此，本文作了以下工作。 采用改進(jìn)過(guò)的Maxwell-Gamett模型研究了入射光波長(zhǎng)和多孔硅的孔隙率對(duì)反射

2、光譜和介電光譜的影響，結(jié)果表明：(1)隨著入射光波長(zhǎng)的增大，多孔硅的反射率先增大后減小，而隨著孔隙率的增大反射光譜出現(xiàn)了明顯的下塌趨勢(shì)，且孔隙率越大下塌得越明顯；(2)隨著孔隙率的增加，多孔硅復(fù)介電光譜出現(xiàn)明顯的藍(lán)移現(xiàn)象，且多孔硅有效介電常數(shù)的實(shí)部和虛部均變小。此外還對(duì)這種現(xiàn)象給出了較為合理的解釋。 基于Vlkulov等人對(duì)金屬/多孔硅/硅結(jié)構(gòu)輸運(yùn)特性的研究，分析了載流子在金屬/多孔硅/硅結(jié)構(gòu)中的傳輸過(guò)程，研究了各層中電場(chǎng)強(qiáng)度以

3、及電壓的分布，討論了鏡象勢(shì)在正反向偏壓下對(duì)金屬/多孔硅/硅結(jié)構(gòu)I-V特性的影響。結(jié)果表明：金屬/多孔硅/硅結(jié)構(gòu)中電流主要受表面態(tài)電荷和界面層影響，改變多孔硅層厚度將導(dǎo)致各層中電壓的重新分布，不管是正向偏壓還是反向偏壓，電流隨厚度的增加而減??；鏡象勢(shì)在正向偏壓時(shí)對(duì)電流的影響可以忽略，但隨反向偏壓增大鏡象勢(shì)對(duì)電流的影響越來(lái)越大。 提出了一種新穎的多孔硅表面鈍化技術(shù)，即采用高真空磁控濺射鍍膜的方法在新制備的多孔硅上沉積金屬鎢膜。采用原