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硅是微电子器件的主要材料，但是硅是间接带隙材料，发光效率很低，人们一直希望将光电子器件与硅基微电子技术联系起来。虽然Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，如GaAs等更适于光电子器件，但是由于现存的非常成熟的硅基材料，所以人们很希望能以硅基材料来制备光电子器件，实现硅基光电集成。在本论文中，首先介绍纳米晶硅（nc-Si）及掺铒（Er）nc-Si的研究历史及潜在应用，接着总结了nc-Si及掺Er nc-Si的研究现状。阐述了EDFA、nc-Si及掺Er nc-Si的发光原理，目前EDFA存在的不足。系统地研究了nc-Si及掺Er nc-Si在退火处理、沉积氧气压力下的PL特性。本论文用脉冲激光沉积技术在硅基上在不同氧气压力下沉积富硅SiO2薄膜（SiOx，x＜2），随后在氩气中不同温度下对沉积的SiOx薄膜进行热退火处理30min，在SiO2薄膜中生长出nc-Si。用光谱分析仪分析其在室温下的光致发光（PL）光谱时发现，退火温度为1000℃时的PL强度最强；且随着沉积氧气压力的增强，峰值波长在减小（即蓝移），表明nc-Si颗粒在减小；同时，PL强度与沉积氧气压力有较强的依存关系，在20-30mTorr的氧气压力条件下得到最大的PL强度。对于这种现象，本论文从颗粒大小、截面积及密度的角度进行了详细地分析。对掺Er ne-Si也是从退火温度和沉积氧气压力两方面进行研究，本论文系统地研究了掺Er nc-Si PL强度与退火温度的关系，发现Er最佳退火温度为900℃。Er的PL强度与沉积氧气压力的关系，类似于nc-Si与沉积氧气压力的关系，它们的发光谱线形状相同。只是nc-Si的最佳氧气压力为20-30mTorr；Er的最佳氧气压力为40-50mTorr。