自从1990年L．T．Canham发现了多孔硅在室温下的光致发光现象后，由于硅材料在光电子、微电子和生物医学领域的应用前景，使得硅材料的研究引起了科学界的极大兴趣。十多年来，经过科学家对硅基材料的合成以及特性的研究，他们建立了多种模型来分析硅材料的光致发光原因，尽管这样，但对于硅纳米结构的发光机理还不是很清楚。主要原因之一是多孔硅的内表面非常大很容易被电解液或空气中的不纯物质污染，这些不纯物质对多孔硅的光学和电学特性都有影响，也影响了发光机理的分析。针对新制备的多孔硅发光性能不强、不稳定易污染等问题，本论文探寻制备新的硅发光材料，并对其发光起因进行了探索性研究。首先，对新制备的多孔硅采用自然氧化、镀膜、增加磁场等方法，研究了它们对多孔硅样品的发光性能稳定及光致发光强度的影响。其次，为了寻找新的发光性能稳定、无污染的硅材料，本文用激光烧蚀处于去离子水中的硅片，发现经激光修饰过的硅片有规则的蜂窝状坑并有很强的光致发光特性，尤其是经248nm的激光修饰过的硅片。激光辐射下，由于电子的跃迁，硅片常常产生很多激子，当这些激子遇到光场的微扰时，它们将与电子复合，同时伴随发光现象。经激光修饰过的硅片表面有一层氧化膜，当浸入HF后发光强度明显降低，分析原因可得，被激光修饰过的硅片的发光与表面的氧成分有关。再次，利用不同功率、不同波长的脉冲激光轰击浸没在液体(水和其它溶剂)中的硅片制备硅纳米颗粒。激光与硅片的相互作用使其表面发生热熔化和(或)汽化，由此产生的硅原子或团簇相互凝聚便形成了纳米颗粒。这些硅纳米颗粒悬浮且分散于溶液中形成胶体。激光烧蚀法制备液相硅纳米粒子是一种新颖有效的方法，与其它制备方法相比，激光烧蚀技术具有以下特点：(1)制备周期短，一般10～30分钟即可得到具有纳米尺度的硅颗粒；(2)实验装置简易、操作方便；(3)硅纳米颗粒纯净，因为在制备过程中硅颗粒是由硅原子或其团簇直接聚集形成，而不会像电化学腐蚀等方法带来其它物质的影响；(4)烧蚀后的硅粗糙表面也是很好的发光材料，并且在制备硅颗粒时也可以重复使用。当在Si胶体中加入无机盐离子时，在电解质的作用下多个Si纳米粒子聚集形成大粒子，此时它的光致发光强度明显下降。经能谱成分分析可看到硅颗粒中含有少量的氧的成分，所以认为硅胶体的发光是由量子限制效应和与Si-0键相关的缺陷共同引起。硅颗粒由于有很大的比表面和表面原子配位不足，所以，很容易吸附其它物质。当在正己烷、甲醛、金胶、银胶溶液中制备硅颗粒并研究它们的光致发光现象时发现：硅颗粒表面成分的不同光致发光峰也不相同，由此可见硅颗粒的发光是由量子限制和表面成分共同决定。然后又比较研究了激光烧蚀法与电化学腐蚀法制备的硅纳米颗粒的发光特性，也发现了类似的结论。