本论文全面介绍了纳米材料，特别是纳米镶嵌复合材料的结构特征、性能特性及由此产生的基本性质的变化、常用的制备方法以及硅基纳米复合材料在制备和发光机理方面的研究，并对硅基纳米复合材料在光电器件中的应用和发展做了概述。 对以硅烷为原料气采用常压化学气相沉积制备的薄膜，利用TEM、HREM、XPS、SEM、Raman等手段系统研究了沉积温度、退火后处理等制备工艺对薄膜微结构的影响，分析了微结构的成因。研究发现，未经退火处理的薄膜是纳米硅品粒镶嵌于非晶介质中，并与氧化硅晶粒形成复合的特殊结构。薄膜中的结晶程度随沉积温度的升高而提高，纳米硅晶粒的尺寸由450℃时的1～4nm增大到5nm以上，氧化程度也随之加深，非晶介质中的氧化物逐渐向氧化硅的晶态转变，同时纳米颗粒在晶粒迁移和重排过程中局部形成特殊形貌的团聚物。退火处理后的薄膜结构分析表明，退火温度低于600℃时，短时间退火不能明显改善结晶状况，但结晶趋势明显。退火后薄膜中的晶粒尺寸和密度都有所提高，退火温度升高或退火时间延长都有助于结晶状态的改善。同时在800℃退火1小时的薄膜中发现一种异常结构，在短时间高能电子束照射下呈现明晰的单晶衍射斑点，但时间一长，非晶化现象严重。 对复合镶嵌薄膜光致发光特性的研究发现，在450℃沉积未经过退火处理的薄膜样品中观察到室温光致发光现象，在523.2nm附近有一强的发光谱带。但随沉积温度升高，其发光特性反而减弱甚至消失。经过退火处理后，在相同波长的光激发下发光强度逐渐增强，峰型逐渐变好，发光谱带的半峰宽也变窄。量子限制效应和与氧有关的缺陷发光模型能较好地解释这一实验现象。 对退火前后复合镶嵌薄膜的光学性能作了系统研究。膜厚和结晶都对薄膜透过，反射性能有影响。未经退火的薄膜透过率随沉积温度升高而呈现下降的趋势，但500℃样品比450℃的平均透过率高。相同沉积温度下制备的薄膜样品经过不同退火温度和退火时间处理后，薄膜的平均透过率和平均反射率都比退火前下降，光学能隙变大。