在硅基上实现场致发光是实现全硅集成电路的基础，然而由于硅的间接能带结构所带来的在光致发光（PL）和电致发光（EL）方面十分低下的量子效率(＜10^-4‰)以及窄小的能带隙（1.1eV）所产生的近红外区域光发射，硅材料在光电器件方面的应用十分有限。1990年，英国科学家Canham意外的发现硅在氢氟酸溶液中电解腐蚀后，在室温下可以光致发光，这马上引起了世界各国学者的广泛注意，从而掀起了一场研究多孔硅发光的热潮。在1992年第一个多孔硅基的发光二极管的出现更使人们对多孔硅发光的应用前景感到乐观，也为光电子的全硅集成带来希望。 本文在综述多孔硅的制备和多孔硅基复合体系发光特性研究进展的基础上，通过光致发光谱，I-V曲线，红外光谱等先进的测试方法对多孔硅／有机复合体系进行了系统的研究，提出了一种新的p-n结结构，多孔硅／有机异质p-n结。同时研究了在不同气氛下的快速热处理（RTP）对多孔硅发光特性的影响。这些研究为制备性能良好的多孔硅基发光器件奠定了基础。 实验研究了多孔硅与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）复合后的光致发光特性。用化学腐蚀的方法制备了多孔硅，通过不同的方法实现了多孔硅与PMMA的复合。实验结果表明，用旋涂法实现的PMMA固化后再与多孔硅复合而制得的样品的结果最好，它与原始的多孔硅样品相比发光峰发生了蓝移而且发光强度下降很小，我们认为PMMA层有限的厚度和PMMA对多孔硅表面的保护使复合后发光强度下降很小，而且制备的多孔硅／PMMA复合体系的发光强度几乎不随时间而下降。 实验研究了多孔硅／多孔氧化铝与有机发光材料（DBO-PPV，PVK,Alq3）复合后的光电特性。研究发现，多孔硅／PVK复合体系的PL谱兼具有多孔硅和PVK的发光峰，同时在485nm的位置出现了一个新的峰，同时，采用不同的激发波长可以获得不同的PL谱峰型，这可以从多孔硅和PVK的激发谱中得到解释。多孔氧化铝和PVK复合后，PVK发光峰的位置有大幅度的蓝移，没有产生新的发光峰，这是由于多孔氧化铝纳米孔量子限制效益引起的。I-V特性研究发现，多孔硅（p型和n型）与PVK复合后，很大程度上改善了其I-V特性，尤其在n浙江大学硕士学位论文 赵毅2003年5用型的多孔硅中更为明显。同时，p型多孔硅与Alq3复合后可以得到相似的结果。所以，PVK和 A冲都可以用来作为多孔硅基发光二极管的接触材料。多孔硅与DBO－PPV复合后，使多孔硅的一个发光峰发生蓝移。多孔氧化铝／DBO干PV复合体系的PL谱出现了四个峰，多孔氧化铝的峰位置没有发生改变，DBO－PPV的三个峰发生了90urn的蓝移。这是由于多孔氧化铝的纳米结构很好地吸附了m－PPV分子，并阻止它的聚集。而多孔氧化铝只起到了量于限制作用，与m干PV之间没有发生了能量和载流子的转移。这一结果确认了多孔硅的跃迁过程主要是由量子限制效应决定，复合过程受表面态影响。从而可以对介孔复合体系的发光特性做出预测，为体系的设计和制备提供依据：同时，为PPV的发光器件提供了一个新的衬底和电极。 实验还研究了快速热处理（RTP）对多孔硅发光特性的影响。结果表面，在不同的气氛中（N》 O） Ar，空气)中 RTP处理后，均可得到多孔硅的蓝光发射，而且具有很好的重复性。在其他文献报道中，用同样类型的硅片制备的多孔硅，却没有发现这一现象，这说明要实现多孔硅的蓝光发射的要求是很苛刻的。多孔硅的材料的类型，制备过程，测试PL谱的激发波长等都有可能导致不能得到多孔硅的蓝光发射。在RTP后多孔硅样品经HF处理后的红外光谱中还可以看出，多孔硅的蓝光发射并不一定需要硅的氧化物的存在。