本文中，对PECVD方法制备的a-Si：H/SiO2多层膜在逐步升温热退火过程中发光性质的演变进行了详细的研究，结合微观结构的分析，揭示了其发光来源和随退火温度变化的机理。另外，用a-SiCx：H薄膜制备了光学微腔，研究了微腔对硅基材料的发光光谱进行调制的作用。 论文主要取得以下结果： 1.用PECVD系统和等离子体氧化成功地制备了a-Si：H/SiO2多层膜。透射电子显微镜(TEM)和x射线衍射(XRD)两种样品表征手段都表明我们制备的样品具备清晰的层状结构和良好的周期性。拉曼(Raman)散射的结果表明，样品的晶化比随退火温度的升高而增加，逐步热退火处理能够取得较高的晶化比。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)的研究，发现a-Si：H/SiO2多层膜的SiO2层和界面处的SiOx随着退火温度的升高出现键合状态的变化，其中，H的释出和SiOx网络的重构起了主要的作用。Si-H键在各个局部区域的存在形式亦得以确认，观察到结合在不同键合配置中的氢在不同的退火温度下释出。这些为随后建立a-Si：H/SiO2多层膜在逐步热退火过程中的变化模型提供了依据。 2.结合微结构特征的分析，对逐步升温热退火过程中a-Si：H/SiO2多层膜发光性质作了较为系统的研究。提出样品的红色荧光峰来源于NBOHCs和TDs等多种发光缺陷中心的贡献。通过对红外光谱的分析，得到了a-Si：H/SiO2多层膜的微结构模型，从而进一步阐述了这些发光中心在逐步热退火过程中的产生和演变机制。实验结果表明，在样品发光谱随退火温度升高而发生的独特演变中，H起着至关重要的作用。观察到a-Si：H/SiO2多层膜在逐步升温热退火过程中呈现三原色荧光谱，并指出通过热退火或其它手段来调制各种缺陷发光中心的状态也可以成为获得全色光发射Si基纳米材料的一条有效的途径。 3.在PECVD系统中，通过调节反应气体CH4和SiH4之比，成功地制备了各种组分的a-SiCx:H薄膜，利用不同组分的a-SiCx：H薄膜的光学常数差异，制备了全SiCx光学微腔，透射谱和光荧光谱的测量表明微腔的光学特性与设计值相符，并证明SiCx光学微腔确实增强了有源层a-SiCx：H的光发射，对发光光谱起到了有效的调制作用。