| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 概论 | 第10-19页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 实现硅基材料发光的三种主要途径 | 第11-13页 |
| 1.2.1 能带工程 | 第11-12页 |
| 1.2.2 杂质工程 | 第12页 |
| 1.2.3 缺陷工程 | 第12-13页 |
| 1.3 光的辐射理论 | 第13-14页 |
| 1.3.1 辐射复合 | 第13-14页 |
| 1.3.2 非辐射复合 | 第14页 |
| 1.4 发光模型 | 第14-16页 |
| 1.4.1 量子限制模型 | 第14-15页 |
| 1.4.2 表面态模型 | 第15页 |
| 1.4.3 缺陷发光中心模型 | 第15页 |
| 1.4.4 量子限制-发光中心模型 | 第15-16页 |
| 1.4.5 界面态模型 | 第16页 |
| 1.4.6 直接跃迁发光模型 | 第16页 |
| 1.5 离子注入材料中光学活性缺陷 | 第16-17页 |
| 1.5.1 E中心 | 第16页 |
| 1.5.2 氧相关缺陷中心(ODC) | 第16页 |
| 1.5.3 非桥键氧空穴缺陷中心(NBOHC) | 第16-17页 |
| 1.6 Si基片上SiO_2薄膜制备 | 第17页 |
| 1.7 课题组前期研究 | 第17-18页 |
| 1.8 本论文的主要工作 | 第18-19页 |
| 1.8.1 低能量Ge~+注入SiO_2薄膜的光学性能研究 | 第18页 |
| 1.8.2 Si~+自注入SOI退火材料的光学性能及其表面形貌分析 | 第18-19页 |
| 第二章 实验过程和实验原理 | 第19-33页 |
| 2.1 实验材料的选取 | 第19-20页 |
| 2.1.1 Ge材料的选取 | 第19页 |
| 2.1.2 Si上SiO_2层衬底 | 第19页 |
| 2.1.3 绝缘体上硅(SOI) | 第19-20页 |
| 2.2 Shiraki清洗工艺及H钝化对衬底的处理 | 第20-21页 |
| 2.3 材料制备设备简介 | 第21-24页 |
| 2.3.1 金属蒸汽真空弧离子源离子注入机 | 第21-23页 |
| 2.3.2 快速退火炉 | 第23-24页 |
| 2.4 主要的表征设备简介 | 第24-29页 |
| 2.4.1 荧光光谱仪 | 第24-26页 |
| 2.4.2 Raman光谱 | 第26-27页 |
| 2.4.3 X射线衍射 | 第27-28页 |
| 2.4.4 原子力显微镜 | 第28页 |
| 2.4.5 扫描电子显微镜 | 第28-29页 |
| 2.5 SRIM软件介绍 | 第29-31页 |
| 2.6 实验方案设计 | 第31-33页 |
| 第三章 低能量Ge~+注入退火SiO_2薄膜制备及发光性能研究 | 第33-50页 |
| 3.1 引言 | 第33-34页 |
| 3.2 实验 | 第34-36页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第36-49页 |
| 3.3.1 SRIM软件模拟分析Ge~+注入分布 | 第36-37页 |
| 3.3.2 Raman光谱对样品结晶性及nc-Ge尺寸分析 | 第37-41页 |
| 3.3.3 光致发光及光致发光激发谱对样品发光性能研究 | 第41-49页 |
| 3.4 结论 | 第49-50页 |
| 第四章 Si~+自注入SOI缺陷发光材料制备及光电性能探究 | 第50-73页 |
| 4.1 引言 | 第50-51页 |
| 4.2 实验 | 第51-53页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第53-72页 |
| 4.3.1 夹具的设计 | 第53-55页 |
| 4.3.2 SRIM软件对Si~+注入SOI模拟分析 | 第55-56页 |
| 4.3.3 Raman谱对结晶性的分析 | 第56-62页 |
| 4.3.4 近红外光致发光研究 | 第62-68页 |
| 4.3.5 AFM表面形貌演变机理分析 | 第68-72页 |
| 4.4 结论 | 第72-73页 |
| 第五章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 5.1 本文主要的研究工作 | 第73页 |
| 5.2 己取得的成绩 | 第73-74页 |
| 5.3 展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-84页 |
| 附录一 硕士学位期间发表的文章获奖情况及参与的项目 | 第84-85页 |
| 附录二 实验器材清单 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
