多孔硅中硅量子线横截面尺寸的“恒定”与“台阶”行为  

作　　者：刁鹏[1] 李经建[2] 蔡生民[2] 张树霖[3] 

机构地区：[1]河北师范大学化学系,石家庄050016 [2]北京大学化学与分子工程学院,北京100871 [3]北京大学物理系,北京100871

出　　处：《科学通报》1996年第16期1471-1475,共5页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金

摘　　要：硅是间接禁带半导体,禁带宽度为1.11eV不可能在可见光区发光。1990年,Canham发现电化学阳极氧化制备的多孔硅(porous silicon缩写为PS)样品在室温下出现强烈的光致荧光现象。从此PS引起人们的极大兴趣。大量的实验结果表明PS的光致荧光现象是PS层中的量子限制效应的结果。本课题组曾研究了PS样品制备后的氧化处理与光致荧光谱的关系,从一个侧面支持了量子限制效应导致PS光致荧光的机理。PS的电化学形成过程独具特色,因为硅电极并不像其他电极那样在阳极溶解时表面原子逐层剥落,而是在硅表面形成许多直径为微米至纳米级的小孔,小孔的交叠产生了具有抗溶解特性的一根根很细的硅柱。目前有一些PS形成机理的研究报道,但引入量子限制效应观点的不多。 本文研究了PS的光致荧光谱和制备时的电流密度及HF溶液浓度的关系,结合量子限制效应讨论了PS的电化学形成过程。

关 键 词：多孔硅 量子限制效应 隧道效应 半导体 硅 

分 类 号：O47[理学—半导体物理] TN304.12[理学—物理]