自集成电路出现以来,微电子产业已经对社会生活的诸多方面产生了重要的影响。然而随着微电子产业不断发展,在其发展过程中出现了了巨大的挑战。集成电路性能的提高是通过增大集成度来实现,具体是通过减小器件的关键尺寸的方法。但随着器件的关键尺寸的缩小,电子作为信息的载体的限制越来越明显,传统的理论不再适用。人们迫切需要可以替代电子作为信息载体的方式。光子的速度是自然界最快的速度,自然受到了广大研究人员的关注。光电集成技术将会成为下一代信息技术的的基础。si化学性质稳定,具有优秀的电学特性,是一种重要的半导体材料。Si被广泛的应用于各种集成电路和半导体器件中,是微电子产业的基础材料。然而si是间接带隙半导体,其内部存在着很多非辐射复合机制,导致Si材料的发光性能很差,这就限制了Si在光电集成领域的应用。一些Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料(如GaAs, GaN, InP等)为直接带隙半导体,其发光特性优于si,但因其制造成本高,制造工艺无法和现有技术相匹配,Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体无法在光电集成领域起到作用。因此,研究硅基发光材料仍具有重大的意义。稀土元素存在丰富的能级结构,所以经常用来掺杂到硅基材料中来提高其发光性能。在众多稀土元素中,硅掺杂Er收到了研究人员的关注。Er3+由第一激发态4I13/2到基态4I15/2的跃迁可以发射波长在1540nm的光,此波长对应光纤通信中石英玻璃吸收的最小值,即此波长的光在光纤中传播时的损耗最小,对光纤通讯具有重要的应用价值。另外上述跃迁是发生在4f电子层,受到了5d电子层的屏蔽作用,所以该波长的辐射受外界影响较小。然而Er掺杂入硅依然存在着诸如固溶度低,温度猝灭等缺点。另外为了拓展硅基材料的发光范围,研究人员还将其他稀土元素掺杂,例如,将Ce离子掺杂入硅基材料中可以激发出355nm和450nm的紫外光和蓝光。本课题对掺杂Ce的硅基材料的发光特性进行了研究。根据前人的研究,Ce3+的在硅基材料中的发光位于可见光区,而且Ce3+离子光发射时间短,适合进行高频操作,可以预见,掺Ce的硅基发光材料将来在硅光电集成以及硅光电计算领域将会受到巨大的关注。本文共分为四章：第一章,对不同发光材料的特点和应用进行了简单介绍,阐述了增强硅发光性能的方法。第二章,利用电子束蒸发法在单晶硅表面沉积了—层Si02薄膜,然后对样品进行了不同浓度的Ce3+离子掺杂并进行了不同的退火处理；测量了样品的红外透射谱和红外反射谱,并对结果进行了分析。第三章,使用不同的制备方法得到了了两个不同系列的掺杂Ce离子的Si02薄膜,然后分别研究了掺杂浓度、退火温度、退火气氛对两个不同系列样品光致发光性能的影响。第四章,对本文内容进行了总结和展望。