碳化硅纳米材料具有许多独特的物理和化学性质，有望在微电子、光电子和生物医学领域得到广泛应用，因此近年来引起了研究人员的广泛兴趣。从二十世纪九十年代中期以来，人们尝试了用各种方法制备碳化硅纳米材料并研究其发光性质。然而，由于碳化硅材料的复杂性，所以文献中报导的发光一般都来源于碳化硅中的缺陷态或者表面态，其发光现象因制备方法的不同而不同，甚至不同研究人员采用相同的制备方法得到的结果也不尽相同，其结果是很难将发光碳化硅纳米材料应用到技术和工业领域。 本论文研究利用电化学腐蚀结合超声震荡的方法制备3C—SiC纳米颗粒。这种制备方法简单可靠，得到的碳化硅纳米颗粒表现出强而稳定的光致发光。我们的工作是第一次明确地展现了碳化硅纳米材料的量子限制效应发光。在这种制备方法的基础上合成出包含3C—SiC纳米颗粒的发光固体薄膜。此外，还研究了SnO2纳米线和纳米带的制备及其发光性质和场发射特性。获得的主要结果如下： 1、通过电化学腐蚀多晶体材3C—SiC得到了多孔碳化硅薄膜，然后把它放在水溶液中超声振荡，使其表面的多孔层粉碎并落入水中，形成3C—SiC纳米颗粒的水溶液。透射电镜观测表明，这些3C—SiC纳米颗粒成规则的球形，直径在1-7nm范围。当激发波长增加时，发光峰位从440 nm连续移动到560 nm，展现出明显的量子限制效应。 2、分别制备了以水、乙醇和甲苯作为溶剂的3C—SiC纳米颗粒溶液。研究表明，溶剂的改变对3C—SiC溶液的发光只有微弱的影响，这进一步证明发光的确来源于3C—SiC颗粒内部载流子的带带复合。在量子限制效应的基础上，并考虑到3C—SiC纳米颗粒的尺寸分布规律，建立了一个简单的理论模型，利用它解释了不同溶剂中3C—SiC纳米颗粒的发光光谱。此外，实验发现，当把3C—SiC纳米颗粒水溶液在空气中放置7个月后，大颗粒发生了团聚，而小颗粒仍稳定存在于水溶液中，且其发光的起源保持不变。 3、将聚苯乙烯颗粒溶于3C—SiC纳米颗粒的甲苯溶液中，然后将混合溶液倒在硅片上并在空气中放置一会使甲苯蒸发掉，即可形成3C—SiC纳米颗粒镶嵌于聚苯乙烯薄膜中的复合结构。这种复合结构具有稳定的蓝光发射。通过将3C—SiC纳米颗粒引入表面自然氧化过的多孔硅薄膜中并经过在氩气中退火处理，可以得到镶嵌在硅薄膜中的发光3C—SiC/SiO2复合纳米颗粒。实验表明该复合纳米结构在．400℃温度下在氮气或者氧气氛围中退火后，其发光强度只有较小的减弱。当把它在1000℃温度下在氧气中退火后，发光强度下降大约5倍。 4、将纯度为99.99％的锡粉在850℃或者1000℃退火，并把一块表面镀金(20 nm厚)的p—型(100)面的硅片用作衬底，即可生长出长度最大可达几百微米的SnO2纳米线或者纳米带。在温度从10到100 K的范围内，SnO2纳米线的光致发光谱包含470和560 nm两个发光峰。这两个发光峰的强度都随着温度升高而下降，并且470 nm发光峰下降更快。SnO2纳米带的光致发光谱具有类似表现，不过其发光峰略为红移，该发光特征可能来自于表面与氧有关的缺陷态。研究了不同气体中退火对SnO2纳米须场发射性能的影响。实验发现，在氮气中退火能够提高SnO2纳米须的场发射性能，而在氧气中退火却减弱场发射能力。分析表明，在氮气中退火使得SnO2纳米须表面产生N—O键，这改变了表面能带结构从而降低了电子发射的势垒和逸出功，导致场发射能力增强。而在氧气中退火则使得SnO2纳米须表面化学成份更为均匀一致，增大了逸出功，从而使得场发射能力降低。