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自从Canham等人研制出在室温下具有较强光发射的多孔硅后，对硅基材料进行改性引起了人们的极大兴趣。其中，离子注入作为一种对硅基材料改性的有效手段已经获得遍布红光到紫外光区域的光致发光，因此对其发光机理和发光效率的研究对实现硅基光电子的集成有着不可忽视的作用和重要的价值。 本文围绕着掺杂C+和Si+的硅基材料的荧光特性进行研究。结合离子注入技术和快速退火工艺制备出了含纳米晶的硅基材料，研究了退火温度和掺杂剂量对材料微结构和发光特性的影响，获得了硅基材料的红光及紫外光致发光。论文的主要工作如下: 1.采用离子注入技术将C+注入到SiO2层中，研究了不同退火温度和退火时间对SiC纳米晶颗粒大小的影响和红移现象产生的原因，并对各个紫外发光峰的起源进行了讨论。研究发现，经800℃退火的样品中形成了SiC纳米晶，纳米晶的尺寸随着退火温度的升高而增大。2.601和3.249 eV处的光发射可能来源于SiC纳米晶，2.857、3.085和3.513 eV的发光峰归因于纳米晶与SiO2界面处的复合发光而3.751 eV处的PL峰起源于氧空位缺陷。 2.采用离子注入技术将Si+注入到SiO2层中。研究了不同退火温度和退火时间对Si纳米晶颗粒大小的影响，并对各个紫外发光峰的起源进行了讨论。实验结果表明:Si+的注入使部分Si占据了原来O的位置形成了SiOx。2.88和3.42 eV处的PL峰，可能是由镶嵌在SiO2中的硅纳米晶所引起的。硅纳米晶可能是3.30 eV处发光峰的起因。而3.74 eV的PL发光峰的起源可能是材料中的氧空位缺陷。 3.采用离子注入法制备出了硅纳米晶，研究了不同退火温度对样品光致发光的影响并对发光峰的起源及红移的原因进行了讨论。在经过800℃及以上高温退火5分钟的样品中形成了包裹在氧化层中的纳米硅晶。