当代社会已进入了信息化的时代，微电子产业作为实现信息化的基础，其重要性越来越突出。然而随着集成度的不断提高，器件的尺寸已接近物理极限，于是人们把目光投向了光电集成领域，低维硅基发光材料的制备已成为了人们关注的重点。如何寻找一种理想的制备方法，它一方面既可以与现今的半导体加工技术相兼容，同时又可以对纳米硅的尺寸进行良好的控制已成为了一门重要的课题。与此同时，尽管在过去的十几年里，人们在纳米硅的发光机制的研究领域取得了巨大的成就，但由于微观系统的复杂性和理论认识的缺乏，人们对硅基光学材料的认识还没有达成共识，进一步的探寻低维硅基发光材料的发光机制已成为了至关重要的课题。 在本文中，通过等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术结合等离子体氧化方法原位制备a-Si：H/SiO2多层膜，并系统研究了原始淀积的a-Si：H/SiO2多层膜及其经过逐步热退火后的发光特性；与此同时，进一步研究了a-Si：H/SiOx(x＜2)多层膜经退火后所产生的发光峰的发光机制。 本论文主要取得以下结果： 1.在PECVD系统中采用逐层淀积和原位等离子体氧化的方法制备a-Si：H/SiO2多层膜。透射电子显微镜(TEM)和高分辨电子显微镜(HRTEM)直观显示Si/SiO2具有平直陡峭的界面，a-Si：H层和SiO2层厚度能够得到精确的控制。通过小角X射线衍射(XRD)谱对样品结构的表征，证明了其具有良好的周期调制结构。 2.在一个系列的原始淀积的a-Si：H/SiO2多层膜结构中，首次成功的观察到了肉眼可见的较强的蓝光发射，并发现光致发光(PL)峰随着a-Si：H子层的厚度逐渐的减小而发生蓝移。配合吸收光谱和傅利业变换红外光谱(FT-IR)分析了PL峰蓝移的可能机制，并进一步的讨论了氢在蓝光发射及PL峰蓝移现象中的机制。 3.在对a-Si：H/SiO2多层膜的逐步退火过程中，观察到了较强的黄光和红光发射，提出了550℃退火后的PL谱中的560nm的发光峰来源于E’发光中心。利用FT-IR，建立了E’中心随多层膜中键合组态(bondingconfiguration)演化的产生和湮灭过程的微结构模型。同时认为1100℃退火后所出现的红光发射是来自与nc-Si和SiO2的界面态发光。 4.通过对a-Si：H/SiOx多层膜的450℃和1100℃的两步热退火，在两块样品中均观察到了较短波长的PL峰，提出了该发光峰可能来自与SiOx层中由于相分离过程而产生的nc-Si。通过了FT-IR进一步证实了Si-O网络中与Si和SiO2相分离相关的键合组态的调整过程。通过Raman谱证实了经过1100℃退火后，在SiOx层中产生了nc-Si，并计算了nc-Si的尺寸，通过量子限制效应的理论模型计算发现，相应尺寸的nc-Si的带隙能量恰好和1100℃退火后的PL峰峰位相近，证明了两步热退火过程中出现的PL峰和SiOx层nc-Si的形成有关。