| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 插图和附表清单 | 第13-22页 |
| 第1章 绪论 | 第22-34页 |
| ·硅基光电子的概念 | 第22-23页 |
| ·集成电路的光互连方案 | 第23-26页 |
| ·硅的光学性质 | 第26-29页 |
| ·量子限域效应与硅量子点(Si-QD) | 第29-31页 |
| ·本论文的结构 | 第31-34页 |
| 第2章 文献综述 | 第34-62页 |
| ·硅纳米晶嵌入的氧化硅结构 | 第34-46页 |
| ·硅纳米晶嵌入氧化硅结构和光致发光 | 第34-35页 |
| ·硅纳米晶嵌入氧化硅结构的发光机制 | 第35-37页 |
| ·硅纳米晶的光增益 | 第37-39页 |
| ·硅纳米晶嵌入氧化硅结构的电致发光器件 | 第39-46页 |
| ·富硅氮化硅(SiNx)的结构 | 第46-55页 |
| ·Si-QD嵌入的氮化硅结构 | 第46-48页 |
| ·SiNx的带间跃迁荧光 | 第48-49页 |
| ·SiNx中的缺陷态发光中心 | 第49-51页 |
| ·SiNx的电致发光器件 | 第51-55页 |
| ·纳米硅多层量子阱(Nano-Si MQW)结构 | 第55-62页 |
| ·两类常见的Nano-Si MQW | 第56-59页 |
| ·Nano-Si MQW的电致发光和器件 | 第59-62页 |
| 第3章 SiNx薄膜的结构特点 | 第62-83页 |
| ·SiNx薄膜的制备和热处理 | 第62-68页 |
| ·等离子体化学气相沉积的原理和设备 | 第62-66页 |
| ·SiNx薄膜沉积的参数以及后续热处理 | 第66-68页 |
| ·非晶SiOx和SiNx薄膜的结构理论 | 第68-69页 |
| ·随机混和模型 | 第68页 |
| ·随机键合模型 | 第68-69页 |
| ·傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)表征SiNx薄膜 | 第69-75页 |
| ·SiNx的FTIR谱线 | 第71-73页 |
| ·热处理后SiNx的FTIR谱线 | 第73-75页 |
| ·用X射线光电子能谱表征热处理后SiNx中硅相的析出 | 第75-77页 |
| ·拉曼光谱,透射电镜和选区电子衍射表征SiNx中的硅析出相 | 第77-81页 |
| ·关于结构表征的讨论 | 第81-83页 |
| 第4章 SiNx薄膜的光学性质 | 第83-106页 |
| ·SiNx薄膜的发光性质的研究历史 | 第83-84页 |
| ·SiNx薄膜的折射率和消光系数 | 第84-90页 |
| ·椭偏光谱法研究介质薄膜的原理 | 第84-86页 |
| ·SiNx薄膜的光学模型 | 第86-89页 |
| ·SiNx的折射率和消光系数随薄膜组分的变化 | 第89-90页 |
| ·SiNx的光学禁带宽度 | 第90-93页 |
| ·SiNx的光致发光(PL) | 第93-96页 |
| ·荧光效率随SiNx组分的变化 | 第96-97页 |
| ·SiNx的荧光寿命 | 第97-100页 |
| ·SiNx的光学性质与组分的关系 | 第100-101页 |
| ·热处理以后SiNx薄膜的PL | 第101-106页 |
| ·Si含量较高的SiNx(NR,R<0.8)的PL | 第102-103页 |
| ·Si含量较低的SiNx(NR,R>3)的PL | 第103-104页 |
| ·Si含量中等的SiNx(NR,0.8≤R≤3)的PL | 第104-105页 |
| ·热处理后SiNx薄膜的荧光性质的总结 | 第105-106页 |
| 第5章 SiNx薄膜的电致发光(EL)和器件(LED) | 第106-127页 |
| ·SiNx LED的结构和制备流程 | 第106-107页 |
| ·SiNx LED EL的测试 | 第107页 |
| ·EL谱线与SiNx的Si含量的联系 | 第107-108页 |
| ·电极材料对EL的影响 | 第108-109页 |
| ·驱动电压和注入电流对SiNx LED发光性能的影响 | 第109-111页 |
| ·SiNx LED的发光效率 | 第111-112页 |
| ·SiNx LED的电流电压(I-V)特性 | 第112-115页 |
| ·介质薄膜电学输运的模型 | 第115-118页 |
| ·F-N遂穿机制 | 第115-116页 |
| ·直接遂穿 | 第116-117页 |
| ·P-F发射模型 | 第117页 |
| ·TAT模型 | 第117-118页 |
| ·SiNx薄膜的电学输运特性 | 第118-124页 |
| ·SiNx电学输运的研究进展 | 第118-120页 |
| ·对SiNx I-V曲线的模型拟合 | 第120-123页 |
| ·SiNx电学输运的特点 | 第123-124页 |
| ·SiNx LED EL机理的讨论 | 第124-127页 |
| 第6章 Nano-Si MQW结构的制备和表征 | 第127-141页 |
| ·交替沉积SRSO和SiO_2制备的Nano-Si MQW结构 | 第127-131页 |
| ·Nano-Si MQW的结构表征 | 第131-137页 |
| ·SRSO的色散模型 | 第131-132页 |
| ·用椭偏光谱表征SiO_2/SRSO热处理前的周期性结构 | 第132-134页 |
| ·热处理以后Nano-Si MQW的结构 | 第134-137页 |
| ·Nano-Si MQW的PL | 第137-139页 |
| ·Nano-Si MQW的PL与结构的关系 | 第139-141页 |
| 第7章 基于Nano-Si MQW结构的LED | 第141-174页 |
| ·Nano-Si MQW结构和单层SRSO的比较 | 第142-144页 |
| ·Nano-Si MQW LED工艺流程和器件图形 | 第144-149页 |
| ·器件工艺流程概述 | 第144-147页 |
| ·器件的版图说明 | 第147-149页 |
| ·Nano-Si MQW中的电学输运特性 | 第149-158页 |
| ·Nano-Si MQW的I-V特性 | 第150-152页 |
| ·Nano-Si MQW结构和单层SRSO在I-V特性上的差异 | 第152-153页 |
| ·Nano-Si MQW结构和单层SRSO的电容电压特性 | 第153-158页 |
| ·直流电源驱动下Nano-Si MQW LED的EL | 第158-159页 |
| ·Nano-Si MQW LED的发光性能 | 第159-164页 |
| ·Nano-Si MQW和SRSO LED发光性能的比较 | 第164-166页 |
| ·Nano-Si MQW LED的功率转化效率 | 第166-168页 |
| ·电子阻挡层和空穴阻挡层对LED发光性能的影响 | 第168-172页 |
| ·LED的尺寸和击穿之间的联系 | 第172页 |
| ·Nano-Si MQW LED的发光机制 | 第172-174页 |
| 第8章 结论与展望 | 第174-178页 |
| ·本文的主要结论 | 第174-176页 |
| ·对后续研究工作的建议 | 第176-178页 |
| 参考文献 | 第178-192页 |
| 作者简历及攻读博士期间取得的科研成果 | 第192-193页 |
