多孔硅因为具有与生物兼容性好、比表面积大等特性,易制备成各种光学生物传感器。将多孔硅制备成光学生物传感器时,由于其对折射率的变化非常敏感,使得多孔硅生物传感器应用于军事、食品、医学、环境监测等多个领域。提高多孔硅生物传感器的灵敏度是国内外专家一直在探讨的问题。使用多孔硅微腔生物传感器在检测生物分子时,因为受到多孔硅孔隙大小的影响,生物分子难以进入到器件的缺陷层,缺陷态峰很难发生较大的移动,从而影响器件的灵敏度。因此,提高多孔硅生物传感器灵敏度的新型检测方法也引起了人们的广大关注。本论文主要研究了影响多孔硅微腔器件灵敏度的因素以及对多孔硅折叠微腔的实现条件。利用椭偏仪测量了多孔硅的折射率和消光系数,为多孔硅器件的设计、制备提供了理论依据。多孔硅微腔器件的实际测量反射谱总是与理论计算得到的器件反射谱存在较大的差异,主要是因为研究人员在理论仿真时,将多孔硅看作是无色散、无吸收且表面光滑的理想材料,而实际上多孔硅具备色散、吸收,同时在多孔硅的表面并不是光滑的,存在一定的起伏高度。为了解决这一问题,本文针对多孔硅的色散、吸收以及表面起伏对多孔硅微腔器件灵敏度的影响作了细致的研究。为了使生物分子可以通过直接进入多孔硅折叠微腔器件的缺陷层,从而提高器件的品质因数,我们通过定制不同规格的布拉格反射镜,同时将其与实验上制备的含缺陷层多孔硅布拉格反射镜进行组装,研究了多孔硅折叠微腔器件实现的条件。本论文的主要工作如下:1.利用椭偏仪测量灵敏度高、对多孔硅表面没有损伤的特性,测量了两种不同实验条件制备的单层多孔硅的折射率、消光系数和厚度。通过测量多孔硅的折射率和消光系数,获得了多孔硅的色散和吸收关系。测量多孔硅的厚度,为制备多孔硅器件提供了依据。2.使用转移矩阵法细致的研究了多孔硅的色散、吸收以及表面起伏对多孔硅微腔器件的影响。色散会使多孔硅微腔器件的禁带宽度减小,吸收会使多孔硅的反射率降低,表面起伏主要影响多孔硅微腔器件缺陷态的反射率。通过这项研究,为提高多孔硅微腔器件的灵敏度提供了思路。3.使用转移矩阵法对在组装多孔硅折叠微腔器件出现的空气缝进行了理论分析。空气缝隙的大小只会影响多孔硅折叠微腔器件反射谱中缺陷峰的位置和品质因数。定制了两种不同参数的布拉格反射镜,将其与含缺陷层的多孔硅布拉格反射镜进行组装,研究了实现多孔硅折叠微腔器件的条件。