摻銅多孔硅的光致發(fā)光及多孔硅的光電導(dǎo)特性研究.pdf

1、曲阜師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摻銅多孔硅的光致發(fā)光及多孔硅的光電導(dǎo)特性研究姓名：李媛媛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：李清山20040401曲阜師范大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文麓墮此，多孔硅的發(fā)光機(jī)理仍是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。發(fā)光和猝滅在發(fā)光撾抖cp是互相對(duì)立互相競(jìng)爭(zhēng)的兩種過(guò)程。研究發(fā)光和發(fā)光猝滅現(xiàn)象，對(duì)掌握多孔硅的發(fā)光機(jī)理具有重要的意義。本章采用浸泡鍍敷的方法對(duì)多孔硅進(jìn)行了銅摻雜處理，該摻雜過(guò)程是經(jīng)過(guò)浸泡，使硫酸銅稀溶液中的銅離子吸附在多

2、孔硅層的納米硅粒上，然后擴(kuò)散進(jìn)納米硅粒中的。實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)銅摻雜前后多孔硅的光致發(fā)光(PL)譜和傅立葉變換紅外吸收譜(FTIR)的測(cè)量和分析，討論了金屬摻雜對(duì)多孔硅光致發(fā)光的影響，結(jié)果表明，該銅鍍層不僅對(duì)多孔硅的光致發(fā)光有猝滅作用，而且使其發(fā)光峰位明顯藍(lán)移。并以此為基礎(chǔ)，對(duì)多孔硅的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步地探討。同時(shí)，對(duì)金屬摻雜多孔硅的研究也有利于更好地解決半導(dǎo)體器件與其它金屬銜接的問(wèn)題。論文的第三章是關(guān)于多孔硅光電導(dǎo)特性的研究。對(duì)多孔硅光電特

3、性的研究是多孔硅材料走向?qū)嵱没那疤岫嗫坠鑼?duì)可見(jiàn)光十分敏感，并具有較好的可見(jiàn)光光電導(dǎo)效應(yīng)。本章主要從激發(fā)光強(qiáng)、入射光波長(zhǎng)、應(yīng)用偏壓以及多孔硅的制備條件四個(gè)方面對(duì)共面型電板多孔硅的光電導(dǎo)特生進(jìn)行了研究。對(duì)多孔硅光電導(dǎo)與激發(fā)光強(qiáng)的變化關(guān)系的研究表明，多孔硅中既有雙分子復(fù)合過(guò)程又包含單分子復(fù)合過(guò)程，并計(jì)算出費(fèi)米能級(jí)附近隙態(tài)分布的特征參數(shù)。通過(guò)對(duì)多孔硅光電導(dǎo)譜的研究，發(fā)現(xiàn)多孔硅具有較強(qiáng)的可見(jiàn)光光電導(dǎo)效應(yīng)，而且在500rim一600hm波段光電導(dǎo)

4、響應(yīng)最佳。通過(guò)光電導(dǎo)譜，還可以比較方便地給出多孔硅材料的帶隙值在185eV左右，明顯大于單晶硅(112eV)，這與多孔硅的可見(jiàn)光發(fā)射和能帶展寬的理論相符合。多孔硅的光電導(dǎo)響應(yīng)隨所加偏壓的逐漸增大而變得更加顯著，最后達(dá)到飽和，而且PC峰峰位隨偏壓的增大有少許紅移。本章最后討論了多孔硅的皋1】備條件對(duì)其光電導(dǎo)特性的影響，研究表明：在一定的范圍內(nèi)，隨著陽(yáng)極化電流密度的增大，陽(yáng)極化時(shí)間的延長(zhǎng)以及HF酸濃度的減小，多孔硅的光電導(dǎo)現(xiàn)象會(huì)增強(qiáng)，同時(shí)P