| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-23页 |
| ·硅基发光综述 | 第9-11页 |
| ·纳米Si镶嵌SiO_2薄膜的发光与制备 | 第11-12页 |
| ·掺Er硅发光的探索 | 第12-15页 |
| ·掺Er硅的制备方法 | 第13-14页 |
| ·提高掺Er硅发光效率的途径 | 第14-15页 |
| ·掺Er硅器件优化与材料选择 | 第15页 |
| ·掺Er硅基SiO_2平面光放大器的研究与进展 | 第15-17页 |
| ·掺Er硅基发光器件的研制 | 第17-18页 |
| ·论文的目的、内容和方法 | 第18-19页 |
| 参考文献 | 第19-23页 |
| 第二章 掺铒硅基薄膜的制备与性能测试 | 第23-34页 |
| ·离子注入技术与设备 | 第23-24页 |
| ·TRIM程序模拟 | 第24-28页 |
| ·离子注入射程分布 | 第24-25页 |
| ·离子注入辐照损伤 | 第25-26页 |
| ·TRIM程序模拟Er或Si注入单晶硅 | 第26-27页 |
| ·TRIM程序模拟Er或Si注入热氧化硅 | 第27-28页 |
| ·离子注入实验过程 | 第28-29页 |
| ·快速退火 | 第29-30页 |
| ·实验用的原材料 | 第30页 |
| ·测试分析技术 | 第30-33页 |
| 参考文献 | 第33-34页 |
| 第三章 浓度分布与化学态 | 第34-49页 |
| ·注量对Er浓度分布的影响 | 第34-38页 |
| ·不同注量Er在单晶硅中的浓度分布 | 第34-36页 |
| ·不同注量Er在SiO_2／Si薄膜中的浓度分布 | 第36-38页 |
| ·束流密度对Er浓度分布的影响 | 第38-39页 |
| ·不同厚度SiO_2薄膜中Er的浓度分布 | 第39-40页 |
| ·退火温度对Er浓度分布的影响 | 第40-41页 |
| ·辐照损伤与退火 | 第41-42页 |
| ·成分与化学态 | 第42-47页 |
| ·掺Er硅XPS分析 | 第42-44页 |
| ·掺Er热氧化硅XPS分析 | 第44-47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 参考文献 | 第48-49页 |
| 第四章 纳米晶硅的成核与长大 | 第49-58页 |
| ·Si离子注入过程中的非均匀形核 | 第50-51页 |
| ·热峰效应 | 第51页 |
| ·Er离子注入过程中的均匀成核 | 第51-53页 |
| ·退火过程中的成核与生长 | 第53-56页 |
| ·非晶Si在SiO_2薄膜中的晶化与长大 | 第53-55页 |
| ·非晶Si固相外延 | 第55-56页 |
| ·本章小结 | 第56-57页 |
| 参考文献 | 第57-58页 |
| 第五章 显微结构与物相 | 第58-82页 |
| ·反射式高能电子衍射 | 第58-62页 |
| ·Er注入单晶硅 | 第58-60页 |
| ·(Si，Er)双注入热氧化硅 | 第60-62页 |
| ·表面形貌 | 第62-67页 |
| ·Er注入单晶硅 | 第62-63页 |
| ·(Si，Er)双注入热氧化硅 | 第63-67页 |
| ·X射线衍射谱 | 第67-73页 |
| ·Er注入单晶硅 | 第67-70页 |
| ·(Si，Er)双注入热氧化硅 | 第70-73页 |
| ·显微结构 | 第73-80页 |
| ·Er注入单晶硅 | 第73页 |
| ·(Si，Er)双注入热氧化硅 | 第73-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-82页 |
| 第六章 高浓度掺铒硅的光致发光 | 第82-93页 |
| ·镧系元素的电子组态 | 第82-83页 |
| ·Er~(3+)在Si中的组态和发光特征 | 第83-84页 |
| ·掺Er硅的激发与退激发机制 | 第84-86页 |
| ·红外与带边发射 | 第86-87页 |
| ·Er注量对1.54μm光致发光的影响 | 第87-88页 |
| ·退火温度对1.54μm光致发光的影响 | 第88-89页 |
| ·Er偏析和沉淀对PL的影响 | 第89页 |
| ·发光动力学方程 | 第89-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-93页 |
| 第七章 Er~(3+)在纳米Si镶嵌SiO_2薄膜中的光致发光 | 第93-102页 |
| ·量子尺寸效应 | 第93-95页 |
| ·掺Er纳米Si镶嵌的SiO_2薄膜发光模型 | 第95页 |
| ·SiO_2薄膜厚度与PL的关系 | 第95-97页 |
| ·退火温度与PL的关系 | 第97-98页 |
| ·Er注量与PL的关系 | 第98-99页 |
| ·Si注量与PL的关系 | 第99-100页 |
| ·本章小结 | 第100-101页 |
| 参考文献 | 第101-102页 |
| 第八章 能量传递机制与发光动力学方程 | 第102-125页 |
| ·能量传递机制 | 第103-106页 |
| ·发光动力学方程 | 第106-111页 |
| ·激活态Er~(3+)浓度与1.54μm发光强度 | 第106-109页 |
| ·激子浓度与1.54μm发光强度 | 第109-111页 |
| ·Er~(3+)发光的内环境 | 第111-113页 |
| ·SiO_2中的缺陷中心 | 第111-112页 |
| ·Er~(3+)发光的位置 | 第112-113页 |
| ·SiO_2层的厚度 | 第113页 |
| ·退火温度与Er~(3+)发光的关系 | 第113-114页 |
| ·Er浓度与Er~(3+)发光的关系 | 第114-117页 |
| ·内量子效率与Er浓度 | 第115-116页 |
| ·Er~(3+)的激发效率与Er浓度 | 第116页 |
| ·Er离子的最佳浓度 | 第116-117页 |
| ·过剩Si浓度与Er~(3+)发光的关系 | 第117-118页 |
| ·纳米Si晶粒大小对发光的影响 | 第118页 |
| ·过剩Si的最佳浓度 | 第118页 |
| ·Er~(3+)发光温度稳定性 | 第118-120页 |
| ·薄膜结构对发光性能的影响 | 第120-122页 |
| ·材料设计与器件优化 | 第122-123页 |
| ·本章小结 | 第123页 |
| 参考文献 | 第123-125页 |
| 结论 | 第125-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 攻读学位期间发表论文目录 | 第128-129页 |