一、氧化多孔硅的发光机制（论文文献综述）
苗笑梅[1]（2020）在《多孔硅纳米材料的3D表面处理、光学性能及其应用研究》文中提出多孔硅是一种比表面积大,微观结构可调,吸附性强,具有良好生物相容性及光学性能的纳米结构材料,可广泛应用于显示器、光学传感器和生物成像等领域。然而,新刻蚀的多孔硅表面存在大量具有强反应活性的硅氢基团,易与空气中的水和氧气发生反应,从而影响多孔硅的光学性能及稳定性,削弱其在应用中的适用性。本文通过光催化法在n型多孔硅表面生成Si-C键,以及氧化法在高掺杂p型多孔硅表面生成Si-O-Si键的方式,提升了不同掺杂类型多孔硅表面的稳定性并研究了修饰反应过程中的影响因素,此外,本文还制备了一种负载T8型巯基聚倍半硅氧烷（SH-POSS）的多孔硅片并研究了其对铜离子(Cu2+)的光学传感性能。主要研究工作如下:1、以甲基丙烯酸十二氟庚酯为功能性基团,通过光催化反应,将其修饰在新制备的n型多孔硅表面,制备了一种具有高稳定性、超疏水表面的氟修饰多孔硅。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、元素分析（SEM-EDS）、X射线光子能谱分析（XPS）等手段分析了多孔硅改性前后的结构和组成,通过研究多孔硅表面水接触角（WCA）和荧光光谱（PL）考察了 UV光照、反应物质量分数及反应时间对多孔硅表面性质的影响,最后考察了氟接枝多孔硅表面在碱性和空气环境中的稳定性。研究结果显示,甲基丙烯酸十二氟庚酯通过光催化反应成功接枝至n型多孔硅表面;在UV光照条件下,将多孔硅放置在含有质量分数为10%的甲基丙烯酸十二氟庚酯二氯溶液中反应40 min后,其表面水接触角可以达到153°并具有良好的光致发光效应;修饰后的多孔硅表面在碱性和空气环境中均表现出较高的稳定性,在碱性液滴存在30 min后表面结构不被溶解,水接触角可以维持150°以上,且依旧保持较好的光致发光强度,在室温空气环境下,一周内氟修饰多孔硅表面依旧表现出良好的疏水性能及光致发光强度。2、以不同浓度的弱碱性缓冲液（硼酸盐缓冲溶液和三（羟甲基）氨基甲烷缓冲溶液）为氧化剂,通过在溶液中氧化的方式对高掺杂p型多孔硅微米颗粒进行氧化,并用柠檬酸溶液作为终止剂对多孔硅氧化反应进行控制。通过SEM、FT-IR分析了多孔硅改性前后的结构和组成,通过PL、热重分析（TGA）等手段研究了 UV光照、不同氧化剂种类及氧化剂浓度对其氧化过程的影响,考察了添加柠檬酸溶液对多孔硅氧化过程的控制及对其光致发光性能的影响,探究了多孔硅的氧化机理。研究结果显示,在存在紫外光光照、氧化剂浓度增大及氧化溶液p H增大的条件下可以有效提升多孔硅的氧化速率;柠檬酸溶液的添加可以有效的控制多孔硅氧化程度,提高其稳定性,大大提升其光致发光强度;氧化过程中,多孔硅中硅微晶逐渐被氧化生成氧化物,硅微晶尺寸的减小及表面钝化层的增加使得其光致发光强度随氧化时间的增长出现先上升后下降的趋势,其PL峰位出现蓝移。3、制备SH-POSS,将其负载在表面修饰后的p型多孔硅片基底上,制备了一种负载SH-POSS的多孔硅片,并将其应用于Cu2+的检测。通过核磁共振1H-NMR、29Si-NMR、FT-IR、SEM、拉曼光谱（Raman）分析了 SH-POSS 和多孔硅片负载前后的组成和结构,通过Fabry-Perot干涉条纹考察了负载SH-POSS的多孔硅片对Cu2+的响应。实验结果显示,通过水解缩合法成功制备了 SH-POSS;SH-POSS可成功负载进入新刻蚀的多孔硅及氨基修饰的多孔硅的孔道结构中;所制备的负载SH-POSS氨基修饰的多孔硅片可对浓度为200ppm的Cu2+进行快速响应。
于磊[2]（2010）在《多孔硅电极的光电功能及其应用研究》文中指出多孔硅（porous silicon, PS）是近年来发展起来的一种新型硅基材料,具有与单晶硅材料大不相同的特性。多孔硅可在近红外和可见,甚至在近紫外光区辐射强烈的荧光,使得它可用来制造发光器件,并可望能用来解决光电子集成电路的关键问题,为制造带有光源的大规模集成电路——光电集成方面开辟新的途径。本体硅为间接禁带半导体,且禁带宽度比较窄（1.12 eV）,在室温下很难发可见光。多孔硅改变了本体硅的能带结构,使禁带宽度展宽,并由间接能带隙向直接能带隙转变,并能实现室温发光。在综述部分比较了几种常规制备多孔硅的方法,概括了多孔硅的光致发光（photoluminescence, PL）和电致发光（electroluminescence, EL）特性,对目前比较流行的发光模型给出了定性的论述,展望了多孔硅的应用前景。实验研究包括以下几个内容：1.用过氧化氢对多孔硅进行催化氧化处理。采用添加适当配比的过氧化氢的腐蚀液在电化学阳极氧化多孔硅过程中进行处理,综合分析金相显微镜、FTIR和光致发光谱,结果发现多孔硅表面比较平整、细密、均匀,且氧化纳米颗粒比较小,且发光强度有了明显提高。可以清楚地看到,随着过氧化氢的氧化,有效的钝化了多孔硅表面的非辐射复合中心,荧光强度显着增加。荧光强度随Si-O和Si-O-Si建的增加迅速增强,可能是由于过氧化氢与有悬挂链的表面硅原子进行了氧化,形成了部分Si/SiO2界面,使硅的表面态发生了变化,对荧光发射有增强作用。2.研究了钛溶胶对多孔硅形成和光电性能的影响。采用添加适量钛溶胶的刻蚀溶液在光电化学刻蚀单晶硅过程中制备多孔硅。荧光光谱PL表明,用此方法制备的多孔硅发光强度明显增强,用FT-IR光谱表征,样品表面有亚甲基的反对称和对称的伸缩振动（2854,2928 cm-1）出现,可能是钛溶胶中的有机物质在硅表面的作用。通过SEM观察,发现用此方法制备的多孔硅表面的裂缝区域明显变宽,变长。通过X光电子能谱的分析,添加钛溶胶制备的多孔硅表面没有发现Ti元素,说明钛元素在制备多孔硅过程中可能起到了催化的作用,或者是与溶胶里的其它物质一起影响到了多孔硅结构的一些变化。光照条件下在Fe（CN）63-/ Fe（CN）64-溶液中,添加钛溶胶制备的多孔硅样品的光电流随电压的变化更明显,具有更好的光电特性。3. TiO2/PS电极的光电性能。采用n型单晶硅抛光片,光电化学阳极氧化刻蚀出多孔硅（PS）,再经过TiO2修饰得到复合多孔硅电极,通过扫描电镜（SEM）观察发现TiO2/PS电极表面明显有一层均匀的TiO2膜,通过荧光分析发现TiO2/PS的光致发光强度比多孔硅有所减弱,在红外光谱分析中,发现样品TiO2/PS与样品PS相比,由于Ti的存在对Si-O-Si产生一定的影响,1100 cm-1处Si-O的伸缩振动峰强度明显有所减弱。通过电流-电压关系检测以多孔硅为基底的复合电极的光电性能,结果发现TiO2/PS电极明显表现出好的光电特性。在500℃退火处理1小时,TiO2/PS电极有比较好的亮暗电流比和高的光电性能。4. TiO2/Ag/PS电极的光电性能。采用n型单晶硅抛光片,光电化学阳极氧化刻蚀出多孔硅（PS）,再经过TiO2和金属修饰得到复合多孔硅电极。通过扫描电镜分析发现,TiO2/Ag/PS电极表面比较粗糙,具有明显的三层结构。通过光电流-电压关系和时间-电流曲线分析发现,随时间的变化电流比较稳定,TiO2/Ag/PS电极表现出了较好的光电化学稳定性,同时异质结的结构也有一定程度的破坏,使得光电响应比TiO2/PS电极稍弱,这点还有待解决。在600℃退火处理,TiO2/Ag/PS电极有比较好的亮暗电流比和高的光电性能。
薛亮[3]（2009）在《多孔硅复合结构传感性能的研究》文中提出多孔硅（porous silicon,PS）是近年来发展起来的一种新型硅基材料,具有与单晶硅材料大不相同的特性。多孔硅可在近红外和可见,甚至在近紫外光区辐射强烈的荧光,使得它可用来制造发光器件,并可望能用来解决光电子集成电路的关键问题,为制造带有光源的大规模集成电路—光电集成方面开辟新的途径。本体硅为间接禁带半导体,且禁带宽度比较窄（1.12 eV）,在室温下很难发可见光。多孔硅改变了本体硅的能带结构,使禁带宽度变宽,并由间接能带隙向直接能带隙转变,并能实现室温发光。本论文在综述部分比较了几种常规制备多孔硅的方法,概括了多孔硅的光致发光（photoluminescence,PL）和电致发光（electroluminescence,EL）特性,对目前比较流行的发光模型给出了定性的论述,详细介绍了几种常见的多孔硅传感器的制备方法与敏感特性,并着重对气敏、湿敏、生物分子多孔硅传感器机理作了详细介绍,论述了多孔硅传感器的新动向,展望了多孔硅的应用前景。实验研究包括以下几个内容:1.对多孔硅进行了硝酸氧化处理。将制成的多孔硅用HNO3（浓度为67%-69%）:H2O=1:5（体积比）浸泡,其发光强度明显增强,增强程度与浸泡时间呈正相关关系。如果多孔硅样品直接用浓度为67%-69%的HNO3氧化处理,会发现其橙红色光致荧光消失,测定了多孔硅样品经硝酸氧化前后的荧光光谱（PL）和傅立叶红外光谱（FTIR）,认为随着硝酸的氧化,有效地的钝化了多孔硅表面的非辐射复合中心,荧光强度显着增加。荧光强度随Si-O和Si-O-Si键的增加迅速增强,可能是由于氧与有悬挂链的表面硅原子结合,形成了部分Si/SiO2界面,使硅的表面态发生了变化,对荧光发射有增强作用。2.研究了多孔硅进行硝酸银沉积处理。新制备的多孔硅浸泡在硝酸银溶液中表面会析出银颗粒,并对多孔硅的发光产生影响。如果浸泡时间较短,多孔硅的光致发光产生了增强作用,而浸泡时间较长则导致荧光的猝灭。依据FTIR和X光电子能谱（XPS）的测试,我们认为荧光增强是多孔硅被氧化形成Si-O结构所致,Si-O结构起到了新的有效发光中心的作用,XPS谱显示,银已经和硅的悬挂键成键,Ag-Si、Ag-Ag和Ag-O的存在应该是造成发光强度减弱的主要原因,使之产生新的非辐射复合中心。3.多孔硅测量尿素的研究。研究了新制备的并经稳定化处理的多孔硅对尿素溶液中尿素分子的吸附性。多孔硅顶层上蒸镀厚度约2μm,直径约为0.2 cm的铝层,形成纵向Al/PS/Si/Al结构和横向Al-PS-Al结构。将这两种不同结构的多孔硅经过不同浓度的尿素溶液浸泡吸附20min后用去离子水浸泡5min,洗去其表面未被吸附的尿素,自然晾干得到吸附尿素后的Al/PS-urea/Si/Al纵向结构和Al-PS-urea-Al横向结构。分别依次测量这两种结构对应的lgI～V关系,同一浓度下,电压越大,对应的电流越大,而在同一电压条件下,随着尿素浓度的增大,电流值逐渐减小。结果表明,基于多孔硅的纳米结构可用来测量尿素浓度。4.研究了多孔硅作为工作电极对抗坏血酸的检测。电化学阳极腐蚀硅片形成多孔硅后,将电流源的正负极对换后再通以电流,利用F-和H+在电场中所受的库仑力,把滞留在多孔硅内部的F-拉向此时的阳极（原来的阴极）同时又把H+拉向此时的阴极（原来的阳极）,减弱了切断电源后F-对硅片的继续腐蚀作用,同时促使多孔硅表面的活性Si与H+化合生成稳定的Si-H键,降低表面悬挂键的密度,促使多孔硅表面硅原子的稳定,以达到钝化多孔硅表面的目的。将得到的多孔硅作为三电极体系的工作电极,Pt作辅助电极,饱和甘汞电极作参比电极,随着抗坏血酸浓度的增大其pH值减小,但并不成线性关系。抗坏血酸溶液电流随电压的增大而增大,并且其电流值与pH值呈良好的线性关系初步显示出通过多孔硅电化学体系测量抗坏血酸的浓度特性,为进一步开发多孔硅生物传感器奠定了实验基础。
李春梅[4]（2009）在《基于热氧化多孔硅干涉效应的生物传感技术研究》文中认为多孔硅作为敏感材料具有比表面积大、活性强等特点,可通过改变制备参数控制多孔硅的微结构,其应用范围广泛并且在室温条件下就具有很高的灵敏度。由于多孔硅的这些优良性质,它也是一种具有吸引力的生物传感材料,因为它具有生物降解性、生物兼容性、孔径大小具有可调性并且有活泼的共价和非共价表面化学性质。因此,研究多孔硅生物传感技术具有很重要的意义。论文拟采用p型单晶硅片作为原料,采用电化学阳极氧化法制备多孔硅并对其进行热氧化处理,形成具有强稳定性同时具备生物传感性能的热氧化多孔硅材料。论文的主要内容包括:（1）综述多孔硅功能材料制备、应用的国内外研究进展及发展方向;综述生物传感器的国内外研究现状以及基于多孔硅的生物传感器的发展现状;提出基于热氧化多孔硅干涉的生物传感技术;（2）开展电化学阳极氧化条件对多孔硅的孔隙率和膜厚影响研究。研究发现多孔硅的孔隙率随着阳极氧化时间和电流密度增长而先增大后减小。多孔层厚度与阳极氧化时间和电流密度基本呈线性关系,因此可以通过控制阳极氧化时间以及电流密度来得到想要的多孔层厚度。（3）研究不同电化学阳极氧化条件的热氧化多孔硅反射干涉光谱以及光学厚度的影响并通过正交实验对电化学阳极氧化条件进行优化。结果表明:光学厚度随着电流密度的增大、腐蚀时间的延长、HF浓度的增大而增加;当腐蚀时间为30s、电流密度为520mA/cm2、HF:C2H5OH =2:1～5:2（V/V）时,氧化多孔硅具有较好的干涉现象、均匀的干涉条纹、光学厚度能达到～7873nm。（4）开展在腐蚀时间为30s、电流密度为520mA/cm2、HF:C2H5OH =2:1～5:2（V/V）条件下基于热氧化多孔硅干涉的生物传感定性、定量研究,证明热氧化多孔硅对生物体具有良好的吸附作用,且灵敏度较高。热氧化多孔硅吸附羊抗兔IgG免疫血清达到平衡的时间为1.5h,与稀释5倍的免疫血清反应的兔IgG作用达平衡的时间为40min,且最低检测浓度为6.7×10-7M。通过抗原-抗体在热氧化多孔硅中光学厚度的变化,可以准确计算其平衡亲和常数,Kd为7.85×10-6M,Ka为1.27×105M-1。光学厚度的变化值ΔOTf随加入兔IgG浓度增大,与稀释5倍的羊抗兔IgG免疫血清相互作用的最大浓度为3.35×10-6M。
刘楠[5]（2008）在《硅/有机半导体复合光电材料与器件的研究》文中进行了进一步梳理硅基光电子材料是未来信息科技发展的关键材料,但由于硅是一种间接带隙的材料,本体发光效率极低,导致硅基光电子集成难以实现.为了改善硅材料本身的发光性能,国内外已经进行了许多研究,其中硅/有机半导体复合发光也是一个重要的研究方向,但目前进展甚微。有机半导体材料具有易加工低成本和能高效发光等优点,实施硅材料与有机半导体材料的复合,则有望克服硅材料的上述缺点,实现硅基光电集成;同时对硅/有机半导体复合体系中可能存在的能量转移、电子转移等作用过程进行系统研究,可以发现一些新现象、新结构,丰富相关理论。因而,对硅/有机半导体复合材料与器件的研究具有重要的科学意义和应用前景。本文首先综述了硅/有机半导体复合光电材料与器件的研究进展,然后以电化学腐蚀法制备多孔硅（PS）,PS的扫描电镜表征结果表明,随着电化学腐蚀时间的延长,多孔硅的孔径变大;通过电化学沉积的方法制备PS/N,N’-苯基-3,4,9,10-花四羧基二酰亚胺（DPP）复合材料,PS/DPP复合材料研究结果表明,随着PS孔径的增大,DPP更容易进入孔内与PS接触,形成更大的两相界面;PL谱结果表明,复合后PS和DPP的PL都有一定程度的淬灭,而表面光电压谱（SPS）结果表明,复合后体系SPS响应增强,这说明在PS/DPP复合材料中,光生载流子的电荷分离效率得到提高;电化学腐蚀时间为60 min的PS与DPP复合后,体系的SPS响应增强幅度最大（从51μv增加到100μV）,这是由于该复合体系有较大的两相界面。以萘钠为还原剂,与SiCl4进行反应,在溶液中合成了表面链接辛氧基的可溶性纳米硅,并使之与聚乙烯基咔唑（PVK）进行复合,PL谱和紫外-可见光（UV-vis）吸收光谱研究结果表明,纳米硅的UV-vis吸收光谱和PVK的PL谱有较大重叠,可能导致两者之间的福斯特共振能量转移（FRET）,通过光谱重叠计算得到FRET的福斯特临界距离（R0）为51（?）;PL谱和激发（PLE）谱结果表明,在纳米硅/PVK复合材料中,PVK的PL强度随纳米硅含量的增加而减弱,以明显红移于PVK的吸收边的激发光（415 nm）激发复合薄膜所得到的PL强度,弱于PVK和纳米硅同时被激发所得到的PL强度,同时PLE谱结果显示,纳米硅的PL除了来自自身被激发而发光的贡献外,还有来自PVK的激发贡献,表明了在该复合体系中存在从PVK到纳米硅的能量转移;时间分辨PL谱结果表明,复合后PVK的荧光寿命随着纳米硅含量的增加而变短,而纳米硅的荧光寿命则随着它的含量的增加而延长,通过荧光衰减动力学计算得到的R0为47（?）。这与通过光谱重叠计算得到的结果接近;通过计算得到了从PVK到纳米硅FRET的效率（最高为0.42）和速率(最大为11.10×107s-1)。以N-十二烷基-N’-苯基-苝酰亚胺（DOPP）与纳米硅复合,PL谱显示,复合后纳米硅有较大的荧光淬灭,由于DOPP的UV-vis吸收光谱和纳米硅PL谱有一定重叠,提出荧光淬灭有可能是从纳米硅到DOPP的FRET过程所致;通过计算估算出DOPP浓度为10%的复合材料中,FRET过程只对22.4%的纳米硅荧光淬灭有贡献,但是纳米硅的荧光淬灭高达78%,据此提出还有其他的机理来支配荧光淬灭;循环伏安测试结果表明,DOPP和纳米硅具有能级交错结构,因此提出存在于两者之间的电子转移可能会主导纳米硅的荧光淬灭;时间分辨PL谱结果表明,复合后纳米硅的荧光寿命得到延长,这进一步说明电子转移是荧光淬灭的主导原因;电子转移也导致了体系光敏性的大幅提高,复合后体系的光敏性最多可提高近4倍。以p型单晶硅为阳极,可增强有机电致发光器件（OLEDs）的空穴注入,但是这也导致了器件电子（少子）、空穴（多子）注入的不平衡,以往的研究思路多是采用压制空穴注入（如在硅阳极长出一层SiO2）的方式,来实现电子、空穴平衡注入;我们采用三（5-氟-8-羟基喹啉）铝作为电子传输材料来制备硅基/有机复合发光器件,研究结果表明,与常用电子传输材料-三（-8-羟基喹啉）铝（Alq3）相比,5FAlq3可以有效提高器件电子注入,这样就在一定程度上改善了硅基/有机复合发光器件电子、空穴注入不平衡的状况,但是由于5FAlq3的荧光量子效率较低,并且经5FAlq3改善后的电子注入仍不足以与器件空穴注入相匹配,导致器件发光性能与效率仍未提高;为此,在器件中引入空穴阻挡材料——1,10-邻菲罗林衍生物（BCP）,实现了器件发光层（Alq3）与电子传输层（5FAlq3）的功能分离,结果器件的效率得到了较大提高（功率效率由0.117 lm/W提高到0.426 lm/W）;引入BCP后,器件在硅阳极电阻率为1Ωcm时得到最大功率效率,这也说明此时器件的电子、空穴注入最为平衡。
卓敬清[6]（2008）在《多孔硅光电性能研究》文中研究表明由于硅是具有窄的、间接能隙的半导体材料,因此不能有效地发出可见光。直到1990年,室温下发光的多孔硅（PS）的发现为发展硅基光电器件提供了广阔的前景,1996年以PS为基础材料的光电集成电路的实现使得这种前景更加诱人。但要将多孔硅投入实用,还存在不少问题,其一是多孔硅发光的机制尚不明了;其二是PS发光的效率极低和不稳定性。对此,本文作了以下工作。采用改进过的Maxwell-Gamett模型研究了入射光波长和多孔硅的孔隙率对反射光谱和介电光谱的影响,结果表明:（1）随着入射光波长的增大,多孔硅的反射率先增大后减小,而随着孔隙率的增大反射光谱出现了明显的下塌趋势,且孔隙率越大下塌得越明显;（2）随着孔隙率的增加,多孔硅复介电光谱出现明显的蓝移现象,且多孔硅有效介电常数的实部和虚部均变小。此外还对这种现象给出了较为合理的解释。基于Vlkulov等人对金属/多孔硅/硅结构输运特性的研究,分析了载流子在金属/多孔硅/硅结构中的传输过程,研究了各层中电场强度以及电压的分布,讨论了镜象势在正反向偏压下对金属/多孔硅/硅结构Ⅰ-Ⅴ特性的影响。结果表明:金属/多孔硅/硅结构中电流主要受表面态电荷和界面层影响,改变多孔硅层厚度将导致各层中电压的重新分布,不管是正向偏压还是反向偏压,电流随厚度的增加而减小;镜象势在正向偏压时对电流的影响可以忽略,但随反向偏压增大镜象势对电流的影响越来越大。提出了一种新颖的多孔硅表面钝化技术,即采用高真空磁控溅射镀膜的方法在新制备的多孔硅上沉积金属钨膜。采用原子力显微镜（AFM）、荧光分光光度计对多孔硅钨膜的表面形貌及发光特性进行了分析。结果表明:采用高真空磁控溅射镀膜法可在多孔硅基片上形成均匀、性能稳定的钨膜。用钨膜钝化的多孔硅,对稳定多孔硅的发光强度与发光峰位作用明显,并增强了多孔硅的机械强度。因此采用钨膜钝化多孔硅能够使多孔硅的不稳定性得到改善。
彭爱华[7]（2006）在《多孔硅基光电子材料的制备和性能研究》文中研究表明多孔硅的研究与开发对于实现硅基光电集成电路具有重要意义。稀土掺杂多孔硅可以获得从紫外、可见到红外波段的有效发光,可应用于各类光电器件中。本论文主要在多孔硅的制备工艺改进和稀土掺杂对多孔硅发光性能改善方面开展了工作。同时对多孔硅的整流特性、场发射性质以及多孔硅衬底对薄膜发光材料发光性能的影响进行了研究。得到了以下主要结论: （1） 多孔硅的制备工艺改进:研究了腐蚀电流、退火对多孔硅发光性能的影响;金属（铁）掺杂对多孔硅发光的影响;多孔硅的纳米颗粒在溶液中的发光;湿法腐蚀,可以得到不同波长的多孔硅的发光;发现了制备方法更为简便的镍酸镧电极取代铝电极工艺。 （2） 稀土掺杂对多孔硅发光性能改善:用电化学方法对多孔硅薄膜进行了稀土（Tb、Gd、Pr、Dy、Sc）离子的化学掺杂。利用荧光分光光度计测试了样品的光致发光（PL）特性。用扫描电镜（SEM）研究了薄膜的表面形貌。用卢瑟福背散射谱（RBS）分析了稀土离子在多孔硅薄膜中的分布情况。结果表明,Tb的掺入显着增强了多孔硅的发光强度,并且发光峰位出现蓝移。这是由于Tb3+的4f能级5D4-7F3,5D4-7F2,和5D4-7F0,的跃迁发光引起的。而在掺入Gd的情况下,则观察到蓝光发射。Dy的掺杂可产生较强的蓝光发射,其强度可与多孔硅的红光强度相比较,适当的Pr和Sc的掺杂也可一定程度地增强多孔硅的蓝光发射。 发现稀土掺杂增强了多孔硅的蓝光发射,尤其是稀土掺杂多孔硅后产生蓝光发射的可能机理为:稀土掺杂引入新的表面态,形成硅、氧、稀土间新的键合方式O-Si-O-Re-O,从而在多孔硅表面形成新的发光中心;稀土离子丰富的能态在多孔硅发光过程中起到了能量传递作用,从而增强了多孔硅的蓝光发射。 （3）多孔硅衬底对薄膜发光材料发光性能的影响:将TiO2:Eu3+薄膜沉积到4种不同的基底:Si,Al,AAO（氧化铝模板anodic alumina oxide）和多孔硅。我们发现稀土在AAO做基底时的发光强度与Si或Al做基底时相比增强了4倍,稀土的发光强度在多孔硅做基底时与Si或Al做基底时相比有明显降低。稀土的发光强度在多孔硅做基底时与Si或Al做基底时相比有明显降低的主要原因是多孔硅的表面颜色呈黑褐色,深颜色的表面吸收光多,反射的少。而抛光过的Si
朱利兵[8]（2006）在《多孔硅的无酸水热法制备及发光研究》文中研究说明多孔硅受科学界重视的一个非常重要的原因是它在室温下具有良好的光致发光、电致发光等特性，因此很容易与现有的硅技术兼容，从而进一步提高超大规模集成电路的集成度，使硅技术的应用从微电子学领域扩展到光电子学领域。 多孔硅的制备多采用氢氟酸、硝酸及其它一些酸的混合液，在光照、电解等条件下，对单晶硅片进行腐蚀，从而在硅基体表面得到一层多孔膜；但是用这些方法制备的多孔硅表面粗糙而且发光效率低，极大的限制了多孔硅在各个领域的应用。鉴于此，本研究工作利用反应釜尝试了一种新方法-无酸水热法来制备多孔硅并对其发光性能进行了对比研究。 在高温高压下分子间的化学键处于亚稳定态，所以SiO在适当的水热体系中易发生分解与歧化反应，所生成的氧与硅片表面的硅发生化合从而可以对硅片表面进行刻蚀。前期试验也表明，以SiO为主要原料，利用反应釜在无任何酸性腐蚀液的条件下，可以在硅片表面刻蚀出规则、深度一致的孔，而且由于磁力搅拌器的不断搅拌和反应釜均匀的温度，可以使其孔度分布比较均匀。 本研究工作的重点集中在研究不同反应参数对无酸水热法多孔硅形貌和光致发光性能的影响，从而找到无酸水热法合成优质多孔硅的最佳反应条件。通过扫描电镜、拉曼光谱和光致发光谱，对用无酸水热法所制备的多孔硅样品进行了表面形貌、结构及光致发光性能的表征。研究发现，无酸水热法所制备的多孔硅的形貌及光致发光性能均优于相同条件下常规电化学阳极氧化法制备的多孔硅，但要想利用无酸水热法得到的多孔硅在一定峰位有较强的发光，需要选择合适的反应温度、实验原料和反应压强。 最后，利用无酸水热法所制备的多孔硅作为模板，在反应釜内高温、高压的环境下，以去离子水为反应介质，使SiO通过硅原子重结晶生长成硅纳米线并对所制得的硅纳米线进行了形貌和光致发光测试。结果表明，以多孔硅作为模板制备的硅纳米线具有较好的取向性，其直径受孔径的尺寸大小的控制，多孔硅衬底表现出明显的模板控制作用；对于其光致发光性能，可以肯定的是硅纳米线中心硅晶核的量子限制效应对光致发光有着重要影响。
秦国刚[9]（2005）在《纳米硅/氧化硅体系光致发光机制》文中研究指明实际研究的多孔硅几乎都是氧化程度不同的氧化多孔硅,它与另一大类硅基发光材料纳米硅镶嵌氧化硅有相似的结构和发光特徵.两者都是由大量为氧化硅所包裹的纳米硅组成,可统称为纳米硅/氧化硅体系.它是当前研究最多并被普遍认为很有希望的硅基发光材料体系.本文主要讨论纳米硅/氧化硅体系光致发光的机制,文中扼要介绍了我自己所在的研究小组近十几年来的一些相关研究工作.
冯晓[10]（2005）在《多孔硅、纳米金属颗粒复合材料的制备及表征》文中研究说明采用电化学阳极氧化法制备的多孔硅自1990年发现其具有室温下高效率发射可见光的特性以来,已逐渐成为国际研究热点之一。多孔硅由于具有大的比表面、高电阻率、高化学活性等性能,在光电子、热电材料、传感器、微波/射频微电子学、和生物医学等许多领域获得了广泛的应用。本硕士论文的工作把重点放在多孔硅/金属纳米复合材料的制备和表征上,用简单的化学淀积方法成功的制备了多孔硅/金属复合结构,这些方法实验仪器简单、经济,能够得到均匀、深入孔洞的金属纳米颗粒,较只能得到金属层的溅射和化学汽相淀积方法更加适合实际应用。本论文取得了如下主要结果: 用电镀法在多孔硅上成功地沉积了金属铜。X射线衍射谱（XRD）证明了样品表面铜的存在,样品的断面电镜图（Cross-section SEM）进一步证明了孔内铜金属颗粒的存在,此实验制备了多孔硅/金属复合材料。与浸泡法淀积铜进行比较,发现电镀法铜颗粒较容易进入多孔硅孔中,而浸泡法几乎没有铜颗粒进入。以四探针法对复合结构的横向电阻率进行了测试,发现淀积金属后样品的电阻率有明显的降低,这大大改善了多孔硅高阻的特性,使其有更为广泛的应用空间。 用热分解方法在多孔硅上沉积了金属银,并对其用XRD、SEM进行了表征。实验中首先制备了多孔度不同的多孔硅样品,然后分别进行银的沉积,用拉曼谱线进行了分析,实验表明淀积银后样品的拉曼光谱出现了新的峰值。 用柠檬酸三钠还原氯金酸制备了纳米粒径的金胶,并将其沉积在多孔硅上,实验发现随着氯金酸和柠檬酸三钠溶液配比的不同,纳米金形状发生了变化,由球形变成了小蝌蚪形,且随在多孔硅上淀积时间的增加,金胶颗粒的分布由比较分散的颗粒变成很均匀的纳米金薄膜。
二、氧化多孔硅的发光机制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氧化多孔硅的发光机制（论文提纲范文）
（1）多孔硅纳米材料的3D表面处理、光学性能及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔硅的概述 |
| 1.2.1 多孔硅的微观结构 |
| 1.2.2 多孔硅的制备方法 |
| 1.2.3 多孔硅的形成机理 |
| 1.2.4 多孔硅的光学性质 |
| 1.3 多孔硅的钝化及功能化 |
| 1.3.1 多孔硅的钝化 |
| 1.3.2 多孔硅的表面功能化 |
| 1.4 多孔硅的应用 |
| 1.4.1 在光学传感器方面的应用 |
| 1.4.2 在生物医药方面的应用 |
| 1.4.3 在光电器件方面的应用 |
| 1.4.4 其他方面的应用 |
| 1.5 本论文研究目的及意义 |
| 1.5.1 本论文研究目的及意义 |
| 1.5.2 本论文研究内容 |
| 2 超疏水多孔硅的制备及其稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料和仪器 |
| 2.2.2 多孔硅片的制备 |
| 2.2.3 氟修饰多孔硅的制备 |
| 2.2.4 氟修饰硅片后处理 |
| 2.2.5 分析测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 多孔硅改性前后表征结果及讨论 |
| 2.3.2 反应条件对氟修饰多孔硅表面性能的影响 |
| 2.3.3 多孔硅表面稳定性的测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多孔硅的氧化及其光致发光性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料和仪器 |
| 3.2.2 多孔硅微米颗粒的制备 |
| 3.2.3 多孔硅微米颗粒的氧化 |
| 3.2.4 分析测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧化前后多孔硅的表征结果及讨论 |
| 3.3.2 氧化条件对多孔硅光致发光性能的影响 |
| 3.3.3 氧化机理的分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 巯基POSS负载的多孔硅及其对铜离子的检测研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及仪器 |
| 4.2.2 SH-POSS的合成 |
| 4.2.3 多孔硅片的制备 |
| 4.2.4 多孔硅片的表面功能化修饰 |
| 4.2.5 SH-POSS负载多孔硅的制备 |
| 4.2.6 分析测试方法 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 SH-POSS的分析表征 |
| 4.3.2 多孔硅负载SH-POSS的表征结果与讨论 |
| 4.3.3 多孔硅负载SH-POSS对Cu~(2+)的检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（2）多孔硅电极的光电功能及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多孔硅的制备及发光性质 |
| 1.1.1 多孔硅的制备方法 |
| 1.1.2 多孔硅的形成机理 |
| 1.1.3 多孔硅的形成的理论模型 |
| 1.1.4 多孔硅的微观结构及制备条件对其的影响 |
| 1.1.5 多孔硅的光致发光(PL)和电致发光(EL) |
| 1.1.6 多孔硅的发光机理 |
| 1.2 多孔硅的稳定化处理及表面修饰现状 |
| 1.2.1 氧化处理 |
| 1.2.2 超临界干燥处理 |
| 1.2.3 非金属的表面钝化处理 |
| 1.2.4 金属修饰多孔硅表面 |
| 1.2.5 有机高分子修饰多孔硅表面 |
| 1.2.6 多孔硅表面的生物功能性修饰 |
| 1.3 多孔硅在器件上的应用 |
| 1.3.1 发光二极管(LED) |
| 1.3.2 光探测器 |
| 1.3.3 光波导器件 |
| 1.3.4 光电集成器件 |
| 1.3.5 多孔硅传感器 |
| 1.3.6 太阳能电池 |
| 1.4 题选题依据 |
| 参考文献 |
| 第2章 多孔硅的制备及荧光增强效应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试剂及仪器 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 硅片的清洗 |
| 2.3.2 硅片的光电化学刻蚀 |
| 2.3.3 多孔硅的稳定性处理及清洗 |
| 2.3.4 过氧化氢催化对多孔硅腐蚀的影响 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 多孔硅样品的金像显微镜照片 |
| 2.4.2 多孔硅样品在紫外灯下的照片和荧光强度比较 |
| 2.4.3 样品的红外光谱分析(FTIR) |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 多孔硅刻蚀过程中的介质增强荧光效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试剂及仪器 |
| 3.3 实验过程 |
| 3.3.1 钛溶胶的制备 |
| 3.3.2 多孔硅的制备 |
| 3.3.3 样品的表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 样品的在紫外灯下的照片分析 |
| 3.4.2 样品的FT-IR分析 |
| 3.4.3 样品的X光电子能谱分析 |
| 3.4.4 样品的光电化学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 TiO_2/PS复合电极的光电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试剂及仪器 |
| 4.3 多孔硅的制备 |
| 4.4 工作电极的制备 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 多孔硅PS电极和TiO_2/PS电极的扫描电镜显微照片 |
| 4.5.2 多孔硅PS电极和TiO_2/PS电极的荧光分析 |
| 4.5.3 多孔硅PS电极和TiO_2/PS电极的红外光谱分析(FTIR) |
| 4.5.4 样品TiO_2/PS的XPS分析 |
| 4.5.5 复合电极在光照条件下对应的(Ⅰ)-(Ⅴ)关系 |
| 4.5.6 不同退火温度的TiO_2/PS复合电极的在黑暗和光照条件下对应的电流(Ⅰ)-电压(Ⅴ)关系 |
| 4.5.7 同温度不同退火时间的TiO_2/PS电极,在黑暗和光照条件下的Ⅰ～Ⅴ关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 TiO_2/Ag/PS复合电极的光电性能研究 |
| 5.1 试剂及仪器 |
| 5.2 多孔硅的制备 |
| 5.3 工作电极的制备 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 TiO_2/Ag/PS电极的扫描电镜显微照片 |
| 5.4.2 TiO_2/Ag/PS电极在光照条件下对应的电流(Ⅰ)-电压(Ⅴ)关系 |
| 5.4.3 在光照条件下复合电极对应的时间-电流密度关系 |
| 5.4.4 TiO_2/Ag/PS电极B在黑暗和光照条件下,不同温度的Ⅰ～Ⅴ关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）多孔硅复合结构传感性能的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多孔硅的制备 |
| 1.1.1 一般的制备方法 |
| 1.1.2 制备多孔硅的新技术 |
| 1.1.3 多孔硅的形成机理 |
| 1.2 多孔硅的发光性质 |
| 1.2.1 光致发光 |
| 1.2.2 电致发光 |
| 1.2.3 多孔硅的发光机理 |
| 1.3 多孔硅的钝化及表面修饰 |
| 1.3.1 非金属元素的表面钝化 |
| 1.3.2 金属修饰多孔硅表面 |
| 1.3.3 有机高分子修饰多孔硅表面 |
| 1.3.4 多孔硅表面的生物功能性修饰 |
| 1.4 多孔硅在器件上的应用 |
| 1.4.1 基于多孔硅的光电器件 |
| 1.4.2 多孔硅化学传感器 |
| 1.4.2.1 气体传感器 |
| 1.4.2.2 多孔硅对离子的传感 |
| 1.4.3 多孔硅生物传感器 |
| 1.5 本课题选题依据 |
| 参考文献 |
| 第二章 多孔硅的制备及氧化处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试剂及仪器 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 硅片的清洗 |
| 2.3.2 硅片的光电化学刻蚀 |
| 2.3.3 多孔硅的稳定性处理及清洗 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 硝酸处理前后多孔硅的荧光强度比较 |
| 2.4.2 红外光谱分析（FTIR） |
| 2.4.3 硝酸氧化时间对荧光强度的影响 |
| 2.4.4 讨论 |
| 2.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 新生多孔硅表面的银粒子自组装 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 试剂及仪器 |
| 3.2.2 多孔硅刻蚀 |
| 3.2.3 硝酸银溶液处理多孔硅 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 扫描电镜形貌观察结果 |
| 3.3.2 浸泡时间和 AgNO_3 溶液浓度对多孔硅光致发光的影响 |
| 3.3.3 样品的红外光谱分析 |
| 3.3.4 样品的X 光电子能谱分析 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 多孔硅复合结构对尿素传感性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试剂及仪器 |
| 4.3 实验 |
| 4.3.1 多孔硅的制备 |
| 4.3.2 光氧化稳定性处理多孔硅 |
| 4.3.3 尿素的吸附与电性质测量 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 电化学刻蚀得到多孔硅的扫描电镜显微照片 |
| 4.4.2 两种器件结构和对应的电流（I）-电压（V） |
| 4.4.3 Al/PS/Si/Al 结构lgI～V 关系和电流浓度关系 |
| 4.4.4 Al-PS-Al 结构的lgI～V 关系和电流浓度关系 |
| 4.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 多孔硅电极对抗坏血酸的检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试剂及仪器 |
| 5.3 实验 |
| 5.3.1 多孔硅的阴极稳定性处理 |
| 5.3.2 阴极稳定性处理的多孔硅的测量抗坏血酸溶液 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 硕士期间发表的论文目录 |
| 致谢 |
（4）基于热氧化多孔硅干涉效应的生物传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔硅的形成与研究进展 |
| 1.2.1 多孔硅的制备方法 |
| 1.2.2 多孔硅的形成机理 |
| 1.2.3 多孔硅的研究进展 |
| 1.3 基于多孔硅的生物传感技术 |
| 1.3.1 生物传感器的研究进展 |
| 1.3.2 光学型生物传感器的研究现状 |
| 1.3.3 基于多孔硅生物传感技术的研究现状 |
| 1.4 论文研究目的及主要内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 2 实验 |
| 2.1 热氧化多孔硅的制备 |
| 2.1.1 仪器、材料与试剂 |
| 2.1.2 制备流程及装置图 |
| 2.2 热氧化多孔硅反射干涉光谱的测定与光学厚度的计算 |
| 2.3 热氧化多孔硅的理化性质表征 |
| 2.3.1 结构参数测定 |
| 2.3.2 微观结构 |
| 2.3.3 成分分析 |
| 2.4 热氧化多孔硅生物传感实验 |
| 2.4.1 生物试剂的来源 |
| 2.4.2 缓冲溶液的制取 |
| 2.4.3 生物传感实验 |
| 2.4.4 传感器性能评价实验 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 不同阳极氧化条件下多孔硅孔隙率与厚度的变化 |
| 3.1.1 阳极氧化过程电压随时间的变化规律 |
| 3.1.2 阳极氧化条件对孔隙率的影响 |
| 3.1.3 阳极氧化条件对厚度的影响 |
| 3.2 电化学阳极氧化条件对热氧化多孔硅干涉及光学厚度的影响 |
| 3.2.1 阳极氧化时间对热氧化多孔硅干涉特性与光学厚度的影响 |
| 3.2.2 电流密度对热氧化多孔硅干涉特性与光学厚度的影响 |
| 3.2.3 HF 浓度对热氧化多孔硅干涉及光学厚度的影响 |
| 3.2.4 电化学阳极氧化条件的优化 |
| 3.3 热氧化处理前后多孔硅稳定性分析 |
| 3.3.1 热氧化处理前后多孔硅成分分析 |
| 3.3.2 热氧化处理前后光学厚度的变化 |
| 3.4 热氧化多孔硅生物传感器的传感性能测试及评价 |
| 3.4.1 定性分析 |
| 3.4.2 定量分析 |
| 3.4.3 抗原-抗体亲和常数的计算 |
| 3.4.4 兔IgG 浓度对热氧化多孔硅光学厚度的影响 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）硅/有机半导体复合光电材料与器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 多孔硅的制备及其与有机半导体复合的研究进展 |
| 1.1.1 多孔硅的制备 |
| 1.1.2 多孔硅的光致发光机制 |
| 1.1.3 多孔硅与有机半导体的复合研究进展 |
| 1.2 纳米硅的溶液合成法及其与有机半导体的复合研究进展 |
| 1.2.1 溶液法合成纳米硅的研究进展 |
| 1.2.2 纳米硅有机半导体复合材料研究进展 |
| 1.3 硅基/有机复合发光器件简介及其研究进展 |
| 1.3.1 有机电致发光器件简介 |
| 1.3.2 硅基/有机复合发光器件研究进展 |
| 1.4 课题的研究意义和基本研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 基本研究内容 |
| 第2章 多孔硅/DPP复合材料的光电性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验材料与试剂 |
| 2.1.2 DPP的合成 |
| 2.1.3 DPP的循环伏安测试 |
| 2.1.4 多孔硅的制备 |
| 2.1.5 多孔硅和DPP的复合 |
| 2.1.6 测试仪器 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 DPP的FTIR谱和元素分析结果 |
| 2.2.2 DPP的能带结构 |
| 2.2.2.1 有机物的能带理论 |
| 2.2.2.2 循环伏安法测试DPP的LUMO和HOMO的结果 |
| 2.2.3 电化学腐蚀时间对PS表面形貌和孔隙率的影响 |
| 2.2.4 PS/DPP复合材料的表面形貌 |
| 2.2.5 电化学腐蚀时间对多孔硅PL的影响 |
| 2.2.6 PS/DPP复合材料的PL谱 |
| 2.2.7 PS,DPP和两者复合材料的表面光电压谱 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 纳米硅/聚乙烯基咔唑复合材料中的能量转移 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验试剂 |
| 3.1.2 纳米硅的合成 |
| 3.1.3 纳米硅/PVK复合材料的制备 |
| 3.1.4 测试仪器 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 纳米硅的FTIR谱 |
| 3.2.2 纳米硅的TEM照片和XRD图 |
| 3.2.3 纳米硅的UV-vis吸收光谱 |
| 3.2.4 纳米硅的PL谱及其发光稳定性 |
| 3.2.5 FRET理论简介 |
| 3.2.6 PVK薄膜的UV-vis吸收光谱和PL谱及其与纳米硅吸收光谱的重叠 |
| 3.2.7 纳米硅/PVK复合薄膜的PL谱 |
| 3.2.8 PVK、纳米硅和纳米硅/PVK复合薄膜的PLE谱 |
| 3.2.9 纳米硅、PVK和纳米硅/PVK复合薄膜的时间分辨荧光光谱 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 纳米硅/DOPP复合材料中的电子转移 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验试剂 |
| 4.1.2 纳米硅的合成 |
| 4.1.3 DOPP的合成 |
| 4.1.4 纳米硅/DOPP复合材料的制备 |
| 4.1.5 双层感光体的制备与光电导性能测试 |
| 4.1.6 循环伏安测试 |
| 4.1.7 测试仪器 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 纳米硅的FTIR谱 |
| 4.2.2 纳米硅的TEM、SEM照片和XRD图 |
| 4.2.3 DOPP的FTIR谱和元素分析 |
| 4.2.4 纳米硅和DOPP的光学特性 |
| 4.2.5 纳米硅/DOPP复合材料的PL谱 |
| 4.2.6 DOPP和纳米硅的电化学性质 |
| 4.2.7 纳米硅/DOPP复合材料的时间分辨荧光光谱 |
| 4.2.8 纳米硅/DOPP复合材料的光电导性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 硅基/氟有机复合发光器件的研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 器件制备 |
| 5.1.2.1 研究载流子注入性能所用器件的制备 |
| 5.1.2.2 研究发光性能所用器件的制备 |
| 5.1.3 测试仪器 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 器件载流子注入性能的研究 |
| 5.2.1.1 第Ⅰ组器件载流子注入性能的研究 |
| 5.2.1.2 第Ⅱ组器件的载流子注入性能研究 |
| 5.2.2 器件发光性能的研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 主要结论与创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 作者简历 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
（6）多孔硅光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多孔硅概述 |
| 1.1.1 单晶硅 |
| 1.1.2 多孔硅 |
| 1.2 多孔硅的应用研究 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 多孔硅的制备方法及发光机理 |
| 2.1 多孔硅的制备方法 |
| 2.1.1 阳极腐蚀法 |
| 2.1.2 光化学腐蚀法 |
| 2.1.3 化学腐蚀法 |
| 2.1.4 染色腐蚀法 |
| 2.1.5 火花放电法 |
| 2.1.6 水热腐蚀法 |
| 2.2 多孔硅的形成机理 |
| 2.2.1 量子限制模型 |
| 2.2.2 Beale耗尽模型 |
| 2.3 多孔硅的光致发光 |
| 2.3.1 多孔硅的光致发光特性 |
| 2.3.2 多孔硅的光致发光机理 |
| 2.4 多孔硅的电致发光 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多孔硅有效介电函数研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.2.1 Maxwell-Garnett模型 |
| 3.2.2 经验公式 |
| 3.2.3 组分介电模型 |
| 3.3 计算及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 金属/多孔硅/硅结构发光器件输运特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电场强度 |
| 4.3.2 电场分布 |
| 4.3.3 电流与电压关系 |
| 4.3.4 镜像势对电流影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 钨钝化多孔硅性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 样品制备仪器及其原理 |
| 5.2.2 硅片的清洗及后处理 |
| 5.2.3 检测 |
| 5.2.4 结果和讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所发表的论文目录 |
（7）多孔硅基光电子材料的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔硅研究进展 |
| 1.3 多孔硅的应用 |
| 1.4 本论文研究目的及主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 多孔硅的制备及发光性能研究 |
| 2.1 多孔硅的制备方法 |
| 2.2 多孔硅的形成机理 |
| 2.3 多孔硅的发光机理 |
| 2.4 实验 |
| 2.4.1 装置原理图 |
| 2.4.2 电极制备 |
| 2.4.3 光致发光测量 |
| 2.4.4 溶胶凝胶方法(Sol-Gel) |
| 2.5 实验结果讨论 |
| 2.5.1 腐蚀电流密度对多孔硅发光的影响 |
| 2.5.2 硅片电阻率对多孔硅发光的影响 |
| 2.5.3 退火对多孔硅发光的影响 |
| 2.5.4 不通电流的湿法腐蚀得到的多孔硅的发光 |
| 2.5.5 金属铁掺杂对多孔硅发光的影响 |
| 2.5.6 多孔硅与其它衬底材料对薄膜发光材料发光影响的比较 |
| 2.5.7 多孔硅的纳米颗粒在溶液中的发光 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 稀土掺杂多孔硅的发光性能研究 |
| 3.1 稀土发光机理 |
| 3.2 稀土掺杂多孔硅的制备 |
| 3.3 稀土掺杂对多孔硅发光的影响 |
| 3.3.1 稀土(Tb、Gd)掺杂多孔硅的光致发光性能研究 |
| 3.3.2 稀土掺杂多孔硅的蓝光发射(Pr、Dy、Sc稀土离子掺杂) |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 多孔硅的电学性能研究 |
| 4.1 场电子发射原理 |
| 4.2 硅基尖锥形阴极阵列 |
| 4.3 弹道电子发射的多孔硅 |
| 4.4 制备条件对场发射的影响 |
| 4.4.1 具有弹道电子发射的特殊结构多孔硅的场发射 |
| 4.4.2 腐蚀电流逐渐变小所制备多孔硅的场发射 |
| 4.5 多孔硅整流特性 |
| 4.5.1 整流特性的原理 |
| 4.5.2 整流特性的测试装置 |
| 4.5.3 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）多孔硅的无酸水热法制备及发光研究（论文提纲范文）
| 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多孔硅概述 |
| 1.1.1 单晶硅 |
| 1.1.2 多孔硅 |
| 1.2 多孔硅的制备方法 |
| 1.2.1 阳极腐蚀法 |
| 1.2.2 染色腐蚀法 |
| 1.2.3 火花放电法 |
| 1.2.4 水热腐蚀法 |
| 1.3 多孔硅的形成机理 |
| 1.3.1 Beale耗尽模型 |
| 1.3.2 扩散限制模型 |
| 1.3.3 量子限制模型 |
| 1.4 多孔硅的光致发光 |
| 1.4.1 多孔硅的光致发光特性 |
| 1.4.2 多孔硅的光致发光机理 |
| 1.5 多孔硅的应用研究和发展前景 |
| 1.6 模板法硅纳米线的性能及应用 |
| 1.6.1 硅纳米线的性能 |
| 1.6.2 硅纳米线的应用 |
| 1.7 课题研究的背景、目的及意义 |
| 第2章 试验方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 试验制备 |
| 2.2.1 无酸水热法制备多孔硅 |
| 2.2.2 电化学阳极氧化法制备多孔硅 |
| 2.2.3 用无酸水热法多孔硅作为模板制备硅纳米线 |
| 2.3 多孔硅的表征 |
| 2.3.1 扫描电镜 |
| 2.3.2 透射电镜 |
| 2.3.3 拉曼光谱 |
| 2.3.4 光致发光谱 |
| 第3章 工艺参数对无酸水热法多孔硅形貌及发光性能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 工艺参数对多孔硅形貌的影响 |
| 3.2.1 反应温度对多孔硅形貌的影响 |
| 3.2.2 试验原料对多孔硅形貌的影响 |
| 3.2.3 反应压强对多孔硅形貌的影响 |
| 3.2.4 无酸水热法多孔硅与电化学阳极氧化法多孔硅的形貌比较 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 工艺参数对多孔硅拉曼光谱的影响 |
| 3.3.1 反应温度对多孔硅拉曼光谱的影响 |
| 3.3.2 试验原料对多孔硅拉曼光谱的影响 |
| 3.3.3 反应压强对多孔硅拉曼光谱的影响 |
| 3.3.4 无酸水热法多孔硅与电化学阳极氧化法多孔硅的拉曼光谱比较 |
| 3.3.5 小结 |
| 3.4 工艺参数对多孔硅光致发光谱的影响 |
| 3.4.1 反应温度对多孔硅光致发光谱的影响 |
| 3.4.2 试验原料对多孔硅光致发光谱的影响 |
| 3.4.3 反应压强对多孔硅光致发光谱的影响 |
| 3.4.4 无酸水热法多孔硅与电化学阳极氧化法多孔硅的光致发光比较 |
| 3.4.5 小结 |
| 第4章 用无酸水热法多孔硅作为模板制备硅纳米线 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试验结果 |
| 4.2.1 SEM检测 |
| 4.2.2 TEM检测 |
| 4.2.3 PL检测 |
| 4.3 生长机理分析 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
| 致谢 |
（9）纳米硅/氧化硅体系光致发光机制（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 硅基发光的量子限制模型 |
| 2 硅基发光的量子限制-发光中心模型 |
| 3 充分氧化后多孔硅光致发光峰位的会聚现象 |
| 5 光致发光制机中同时考虑光发射发生在纳米硅中和氧化硅发光中心上的两过程 |
| 6 理论上比较量子限制和量子限制-发光中心模型描述的光致发光过程 |
| 7 纳米硅/氧化硅体系电致发光实验支持氧化硅发光中心上光发射的机制 |
（10）多孔硅、纳米金属颗粒复合材料的制备及表征（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多孔硅概述 |
| 1.1.1 多孔硅的形成机制 |
| 1.1.2 阳极氧化条件对多孔硅形成的影响 |
| 1.1.3 多孔硅的发光机理 |
| 1.1.4 多孔硅的应用 |
| 1.2 纳米金属概述 |
| 1.3 多孔硅／金属复合材料概述 |
| 1.4 纳米复合材料概述 |
| 1.4.1 纳米复合材料的应用 |
| 1.4.2 纳米复合材料的制备方法 |
| 1.4.3 纳米复合材料的前景与展望 |
| 1.5 本论文的研究内容和技术路线 |
| 第二章 实验装置和测试手段 |
| 2.1 形成多孔硅的电化学腐蚀装置 |
| 2.2 几种淀积技术介绍 |
| 2.3 测试手段 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多孔硅／纳米铜复合结构的形成 |
| 3.1 浸泡法淀积金属铜 |
| 3.1.1 P型硅衬底的金属淀积 |
| 3.1.2 N型硅衬底的金属淀积 |
| 3.2 电镀法淀积铜 |
| 3.2.1.实验过程 |
| 3.2.2 实验结果及其表征 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 热分解法形成多孔硅／纳米银复合结构 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 4.3 样品的扫描电镜图(SEM) |
| 4.4 复合结构电阻值的测量 |
| 4.5 淀积银后样品的拉曼谱 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 纳米金胶的制备及其在多孔硅衬底上的沉积 |
| 5.1 纳米金胶的研究意义及其应用 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 金胶的扫描电镜 |
| 5.4 拉曼光谱的测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、氧化多孔硅的发光机制（论文参考文献）
- [1]多孔硅纳米材料的3D表面处理、光学性能及其应用研究[D]. 苗笑梅. 杭州师范大学, 2020(02)
- [2]多孔硅电极的光电功能及其应用研究[D]. 于磊. 山东师范大学, 2010(04)
- [3]多孔硅复合结构传感性能的研究[D]. 薛亮. 山东师范大学, 2009(09)
- [4]基于热氧化多孔硅干涉效应的生物传感技术研究[D]. 李春梅. 重庆大学, 2009(12)
- [5]硅/有机半导体复合光电材料与器件的研究[D]. 刘楠. 浙江大学, 2008(03)
- [6]多孔硅光电性能研究[D]. 卓敬清. 中南大学, 2008(01)
- [7]多孔硅基光电子材料的制备和性能研究[D]. 彭爱华. 兰州大学, 2006(09)
- [8]多孔硅的无酸水热法制备及发光研究[D]. 朱利兵. 湖南大学, 2006(12)
- [9]纳米硅/氧化硅体系光致发光机制[J]. 秦国刚. 红外与毫米波学报, 2005(03)
- [10]多孔硅、纳米金属颗粒复合材料的制备及表征[D]. 冯晓. 华东师范大学, 2005(05)