摘要
第一章 引言
1.0 研究背景
1.1 硅纳米晶发光
1.2 受激辐射(Stimulated Emission)
1.3 实验设备及技术
1.3.1 主要实验设备
1.3.2 制备技术
1.3.3 光学特性和结构特性表征技术
1.4 主要实验试剂列表
1.5 论文安排
第二章 硅纳米晶的光致发光增强与调制
2.1 硅纳米晶的制备方法
2.2 用蒸发硅氧合物的方法制备Si-nc∶SiO2
2.2.1 原理
2.2.2 制备过程
2.3 Si-nc∶SiO2的表征及其光致发光特性
2.3.1 Raman谱
2.3.2 XRD谱
2.3.3 HRTEM图像
2.3.4 Si-nc∶SiO2的光致发光谱(PL)
2.4 增强和调制硅纳米晶光致发光的方法
2.4.1 氢钝化
2.4.2 稀土元素掺杂
2.4.3 其它元素掺杂
2.4.4 氩离子轰击硅衬底形成形貌对沉积硅纳米晶以及光致发光的影响
2.5 不同基体环境中硅纳米晶发光情况的研究
2.5.1 样品介绍
2.5.2 不同样品的光致发光强度以及变化趋势研究
2.5.3 不同隔离层对载流子的限制对硅纳米晶发光的影响
2.6 本章小结
第三章 不同表面态处理样品的光致发光
3.1 实验样品及操作简介
3.2 氧的作用
3.3 氢氧循环
3.4 氨钝化
3.5 Si-nc∶SiO2结构的硅氧界面层分析和硅纳米晶发光来源
3.6 本章小结
第四章 硅纳米晶的受激辐射现象研究
4.1 硅纳米晶的受激辐射及光增益的研究
4.2 样品及设备介绍
4.3 结果分析
4.3.1 PL对比
4.3.2 受激辐射现象分析
4.3.3 VSL测试和样品光增益系数计算
4.4 经过表面态处理的硅纳米晶样品的VSL测试及分析
4.4.1 不同表面态处理样品的VSL
4.4.2 不同功率密度泵浦下的VSL
4.5 不同制备过程样品的VSL数据分析
4.5.1 Si/Si3N4和Si/SiO2多层硅样品的VSL比较
4.5.2 Si/SiO2和SiO/SiO2多层样品的VSL比较
4.6 本章小结
第五章 基于硅纳米晶的波导研究初探
5.1 硅纳米晶薄膜的光学参数测量
5.1.1 棱镜耦合法测量硅纳米晶的折射率
5.1.2 椭偏法测量硅纳米晶的光学参数
5.2 用COMSOL软件设计膜系结构
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 内容小结
6.2 下一步展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文
攻读博士学位期间学术报告
攻读博士学位期间申请专利
致谢
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