多孔硅与全硅基纳米薄膜发光理论及应用PDF电子书下载

绪论 1

0.1 半导体分立发光器件的发展进程 1

0.2 硅基发光材料的探索 2

0.3 发光多孔硅为硅基发光材料研究带来希望 3

0.4 研究硅基蓝光发射材料的意义 4

0.5 多孔硅及多孔硅基光电子器件和光子器件的研究历程 5

0.5.1 多孔硅基米光电子和光子器件 7

0.5.2 多孔硅研究的展望 16

参考文献 18

第一章 多孔硅发光的基本理论 23

1.1 光致发光的基本原理 23

1.1.1 光物理与光化学的基本过程 23

1.1.2 荧光性质的表征 38

1.1.3 多孔硅的光致发光特征 39

1.1.4 光学微腔与光子晶体 41

1.2 电致发光及多孔硅光电器件 53

1.2.1 多孔硅电致发光的前景 54

1.2.2 多孔硅光电器件 54

1.2.3 多孔硅电致发光的发光机理 60

参考文献 62

第二章 多孔硅的制备 65

2.1 制备多孔硅的装置 65

2.1.1 制备单层多孔硅的装置 65

2.1.2 制备多孔硅微腔的装置 66

2.1.3 可掺杂硅分子束外延(MBE)系统 67

2.2 多孔硅及其微腔的制备 69

2.2.1 单层多孔硅的制备 70

2.2.2 多层多孔硅的制备 75

参考文献 78

第三章 多孔硅的表征与性质检测 80

3.1 引言 80

3.2 谱学表征方法 81

3.2.1 紫外可见光谱 81

3.2.2 红外光谱与傅里叶变换光谱 85

3.2.3 拉曼光谱 96

3.2.4 荧光光谱 115

3.2.5 电子能谱 121

3.3 多孔硅的微结构与形貌表征 133

3.3.1 电子显微方法 133

3.3.2 扫描探针显微方法 144

参考文献 154

第四章 多孔硅的钝化理论与技术 160

4.1 引言 160

4.2 多孔硅表面的氧钝化 162

4.2.1 多孔硅的干氧氧化钝化 162

4.2.2 多孔硅的湿氧氧化钝化 166

4.3 多孔硅的氮钝化 174

4.3.1 概述 175

4.3.2 钝化方法与结果表征 176

4.4 多孔硅Al2O3膜钝化 181

4.4.1 概述 182

4.4.2 结果与表征 184

4.5 多孔硅的硫钝化 190

4.5.1 引言 190

4.5.2 多孔硅的硫钝化实例 194

参考文献 200

第五章 多孔硅微腔效应理论及应用 203

5.1 微腔效应的一般理论 203

5.1.1 引言 203

5.1.2 微腔中的自激辐射 205

5.1.3 腔极化激元和Rabi分裂 207

5.1.4 腔极化激元的色散关系 211

5.1.5 腔极化激元对微腔光学性质的影响 213

5.1.6 小结 215

5.2 多孔硅微腔的制备及其微结构 216

5.2.1 概述 216

5.2.2 多孔硅微腔的制备(一) 226

5.2.3 多孔硅微腔的制备(二) 243

参考文献 258

第六章 纳米β-SiC薄膜、注Si＋热氧化SiO2薄膜的制备及其发光特性 260

6.1 多孔纳米β-SiC薄膜的制备及形成机理 260

6.1.1 引言 260

6.1.2 薄膜的制备方法 262

6.1.3 纳米β-SiC薄膜多孔结构的形成机理 264

6.2 多孔纳米β-SiC薄膜的光致发光特性及其机理 265

6.2.1 引言 265

6.2.2 光致发光特性 266

6.2.3 光致发光的稳定性 271

6.2.4 光致发光的激发特性 276

6.2.5 光致发光机理 277

6.3 多孔纳米β-SiC薄膜的电致发光特性及其发光机理 282

6.3.1 概述 282

6.3.2 样品的制备的测量 283

6.3.3 电致发光特性 283

6.3.4 电致发光机理的初步讨论 287

6.4 注Si＋热氧化SiO2薄膜的光致蓝光发射及其退火特性 291

6.4.1 引言 291

6.4.2 注Si＋热氧化SiO2薄膜的制备与测量 293

6.4.3 实验结果与讨论 293

6.5 硅基薄膜的光致发光与电致发光研究的其他结果 300

6.5.1 多孔硅中两种不同的光致发光谱 300

6.5.2 注Si＋热氧化SiO2薄膜的光致全色发光 301

6.5.3 注Si＋热氧化SiO2薄膜的电致发光 302

6.5.4 多孔硅中准自由Si团族表面膜的实验观察 304

参考文献 307