多孔硅電致發(fā)光特性研究.pdf

1、單晶硅是現(xiàn)代半導(dǎo)體器件集成電路和微電子學(xué)領(lǐng)域中最主要的材料，制備硅基發(fā)光材料，實(shí)現(xiàn)硅基上的光電集成，成為人們夢(mèng)寐以求的事情，但是由于單晶硅的禁帶寬度為1.12eV，且為間接帶隙材料，在室溫下是不能有效發(fā)光的，從而限制了它在光電子器件中的應(yīng)用。1990年，Canham發(fā)現(xiàn)了多孔硅(PS)在室溫下發(fā)射相當(dāng)強(qiáng)的可見(jiàn)光。多孔硅的發(fā)光打破了硅作為間接帶隙材料難于實(shí)現(xiàn)高效率發(fā)光的禁錮，從此，改變了硅材料不能用于光電子領(lǐng)域的傳統(tǒng)觀念，展示了硅在光電集

2、成中的誘人前景。從應(yīng)用器件角度來(lái)看，電致發(fā)光將比光致發(fā)光更受人重視。 本文制備得到多孔硅液態(tài)接觸型電致發(fā)光器件，研究了其電致發(fā)光特性；制備得到結(jié)構(gòu)為ITO/PS/p-Si/Al的多孔硅異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光器件，在7.5V較低電壓下實(shí)現(xiàn)了數(shù)小時(shí)連續(xù)電致發(fā)光，研究了該器件的電致發(fā)光性質(zhì)，分析了多孔硅制備條件對(duì)其電致發(fā)光的影響；采用熱氧化法以及使用(NH4)2S鈍化多孔硅，研究了這兩種多孔硅鈍化方法對(duì)其電致發(fā)光特性的影響。 第一章是

3、關(guān)于多孔硅應(yīng)用研究的綜述部分。論述了多孔硅研究的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對(duì)多孔硅光致發(fā)光和電致發(fā)光以及多孔硅鈍化等方面的研究進(jìn)行了總結(jié)。 第二章是關(guān)于多孔硅液態(tài)接觸型電致發(fā)光特性研究。介紹了液態(tài)下兩種不同的多孔硅電致發(fā)光載流子注入機(jī)制，采用電化學(xué)腐蝕的方法制備得到多孔硅樣品，將多孔硅樣品置入1mol·L-1的NaCl溶液中進(jìn)行二次陽(yáng)極氧化，觀察到了強(qiáng)烈的電致發(fā)光現(xiàn)象，對(duì)其發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了論述。 第三章是關(guān)于多孔硅異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光器件

4、發(fā)光特性研究。使用電子束蒸發(fā)鍍膜設(shè)備在硅片非拋光面上鍍鋁作為背部電極，然后采用陽(yáng)極氧化法制備得到多孔硅，最后采用脈沖激光沉積法在多孔硅表面沉積ITO薄膜作為表面電極，制得結(jié)構(gòu)為ITO/PS/p-Si/Al的多孔硅異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光器件，在7.5V電壓下實(shí)現(xiàn)了該器件數(shù)小時(shí)連續(xù)電致發(fā)光，研究了其電致發(fā)光性質(zhì)，分析了器件的載流子注入機(jī)制，分析了多孔硅制備條件對(duì)其電致發(fā)光特性的影響。 第四章是關(guān)于后處理對(duì)多孔硅電致發(fā)光特性的影響。為了提高多