1. 研究目的与意义
随着社会信息化程度的不断提高,以半导体材料为基础的微电子工业已成为国民经济的支柱产业,在国民经济、国防和科技现代化方面起着举足轻重的作用。半导体材料一一硅,以其特有的性质在半导体材料领域中占据了主导的地位。硅元素在地壳中的含量非常丰富,仅次于氧,占25.7%,而且硅元素具有高的热导率,小的膨胀系数以及较高的抗屈服强度,因而易于拉制成大的单晶体;另外,以硅单晶为基础的器件工作温度范围大,以及在硅的表面易形成稳定的氧化膜。这些因素都决定了硅单晶是当今信息产业中最重要和应用最广泛的原料。硅单晶不仅是微电子工业的主体材料,而且在其他领域也有着日益广泛的用途,诸如在微机械、真空微电子、太阳能和传感器等领域。21世纪是信息技术的时代,半导体材料尤其是硅芯片技术和光电子材料与器件技术是信息技术的基础。到目前为止,在不到1cm2的硅片上可能制作数亿个集成元件,但是随着信息技术的发展,人们对信息的传递速度、存储能力、处理功能提出了更高要求,而硅平面工艺和微细加工技术的进一步发展受到了很大限制,想进一步提高超大规模集成电路的集成度则变的十分困难。如果能在硅芯片中引入光电子技术,用光子代替电子作为信息载体,即以光电子集成取代微电子集成,就可以大大提高信息的传输速度和处理能力,使电子计算机、通信和显示等信息技术发展到一个全新的阶段,这将会是微电子和光电子技术领域中的一次新飞跃。
2. 国内外研究现状分析
国内外主要的研究方法:电化学刻蚀法 光化学刻蚀法 化学腐蚀法 火花腐蚀技术 水热腐蚀技术 染色腐蚀法
1990年,canaham首次观察到室温下多孔硅很强的可见光致发光后,人们对多孔硅的发光机理进行了深入的研究,取得了很大的进展:量子限制效应模型;1993年,koch提出了表面态模型;1993年,koch提出了表面态模型;秦国刚等在1993年提出量子限制效应一发光中心发光模型。
国内外对于多孔硅的口处理方式:氧化处理 钝化处理 氧化铝(al2o3)钝化碳膜钝化 超临界干燥处理 通过正电子照射、铜掺杂、铒掺杂、微波等离子体钝化等方法对多孔硅进行后处理。
3. 研究的基本内容与计划
多孔硅的制备,多孔硅的NH,SH后的光热效应,荧光及紫外中的表现,多孔硅在水,PBS,甲苯,乙醇等不同体系中荧光,光热及紫外的表现。
多孔硅吸附IR820,DOX的不同时段紫外曲线。
4. 研究创新点
通过不同的体系,不吸附或者吸附IR820、DOX等不同的吸附物,测试在不同时段时多孔硅的荧光曲线,吸附量及光热反应曲线,得到较好的吸附范围、定量及表现
