硅纳米结构中蓝光发射特性与机制研究

发展光电子集成是人们长期的梦想。1990年多孔硅室温可见光的发现展示了采用半导体纳米材料实现硅基光电子集成的可能性，此后，随着深入的研究，发现多孔硅还存在着一些缺点，譬如，它的结构和发光特性不稳定，不易获得蓝光发射等，因此克服多孔硅的缺点，从多孔硅及稳定的硅纳米结构中寻求稳定的蓝光发射是当今半导体材料物理领域中的一个研究热点，由于材料的复杂性，蓝光机理也已成为半导体物理研究中的一个难点。本项目在总结大量多孔硅和硅纳米结构中蓝光发射特性的基础上，通过对多孔硅及其它硅纳米晶粒适当的表面氧化及各种富勒稀修饰，借助于电子束、离子束或中子束辐照改性，使硅晶粒表面引入具有蓝光发射的表面态或缺陷中心，采用多种微结构和光学特性研究手段，以多孔硅的发光机理为基础，从理论上探索载流子的激发和复合过程，揭示蓝光发射的本质机制，并寻求在光电子器件中的应用。