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多孔硅的形成及其镶嵌激光染料的光谱研究

作　者: 潘志峰
导　师: 李清山
学　校: 曲阜师范大学
专　业: 物理电子学
关键词: 多孔硅激光染料光谱研究光致电荷转移光电流响应光致发光量子限制能量转移效应荧光增强作用氧化多孔硅
分类号: TQ422
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

多孔硅(PS)是一种制备专注简单、结构极其复杂的材料，它奇妙的发光现象和发光特性很快吸引了一大批科学工作者参与多孔硅材料的研究和器件的开发。目前，人们普遍关注的问题仍然是多孔硅材料的基础性研究，如微观结构、形成机理、光致发光机理和电致发光机理。相信随着人们对多孔硅材料研究的不断深入，多孔硅的奥妙终将被揭开。本文第一章从多孔硅的发展史、形成机理、微观结构、光学性质、发光机理和应用前景等方面对已有的工作进行总结，在此基础上，第二章首先研究了多孔硅的制备过程，认为固-液界面在多孔硅形成过程中起了重要作用，固-液界面形成一个类似于肖特基型的势垒，势垒参数与界面状况以及外电场有关，进入c-Si的氟离子受到该势垒的影响，接着又分析了电解液成分、电流密度等制备参数在样品形成过程中的作用，从而优化了样品的制备条件。多孔硅的光电化学特性和溶液中的光致电荷转移机理。由p型单晶硅制备的多孔硅具有p型半导体的光电性质，且光电流响应高于单晶硅。由于多孔硅表面能级对光致电荷的陷阱作用，多孔硅呈现了独特的光电流响应和光致电荷转移性质。最后，研究了多孔硅的光致发光，对于新鲜多孔硅，其光致发光行为可用量子限制效应模型来解释；对于氧化多孔硅和存放多孔硅，其光致发光行为须用量子限制发光中心模型来解释。第三章研究了多孔硅镶嵌激光染料的光谱，指出多孔硅表面具有良好的光学敏感性。正是由于多孔硅这种特殊的表面结构，起到了一种载体的作用，使得镶嵌其上的染料分子状态发生变化，产生很强的荧光增强作用，这种镶嵌过程对多孔硅和所嵌入染料的特性都产生了很大的影响，彼此之间存在能量转移效应。因此，研制多孔硅/激光染料复合体可能是提高效率和发光稳定性的一种途径。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
第一章多孔硅研究综述  6-17
  §1．1 形成机理  7-9
  §1．2 微观结构  9-10
  §1．3 光学性质  10-11
  §1．4 发光机制  11-15
  §1．5 应用前景  15-17
第二章多孔硅的形成  17-34
  §2．1 制备过程  17-21
    2．1．1 样品池  17-18
    2．1．2 样品的制备  18-20
    2．1．3 形成机制  20-21
  §2．2 影响多孔硅形成的因素  21-24
  §2．3 多孔硅形成初期的电流—电压特性  24-26
  §2．4 多孔硅的光电化学性质  26-28
  §2．5 多孔硅的光致发光  28-32
    2．5．1 光致发光的原理  28-29
    2．5．2 多孔硅的光致发光  29-32
  §2．6 小结  32-34
第三章多孔硅镶嵌激光染料的光谱研究  34-42
  §3．1 引言  34-35
  §3．2 多孔硅／激光染料复合体的发光  35-40
    3．2．1 复合体的发光光谱  35-38
    3．2．2 多孔硅荧光淬灭的产生  38-39
    3．2．3 染料分子的荧光增强效应的产生  39-40
    3．2．4 能量转移效应  40
  §3．3 小结  40-42
参考文献  42-44
发表文章目录  44-45
致谢  45

多孔硅的形成及其镶嵌激光染料的光谱研究

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