硅基光电器件研究进展
硅基光电材料的研究与开发
硅基光电材料的研究与开发近年来，随着信息技术的飞速发展，人们对光电材料的需求不断增加。
其中，硅基光电材料作为一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。
本文将探讨硅基光电材料的研究与开发，并对其未来发展进行展望。
1. 硅基光电材料的特点与应用硅基光电材料是一类以硅为基底的材料，具有许多独特的特点。
首先，硅基光电材料具有良好的光电特性，能够将光信号转化为电信号，实现能量的转换与传输。
其次，硅基光电材料的制备工艺成熟，生产成本低廉，适应了大规模生产的需求。
此外，硅基材料还具有可塑性好、稳定性高等优点，能够适应不同场合的需求。
硅基光电材料在各个领域都有广泛的应用。
在电子工业中，硅基光电材料可用于制备光电器件，如太阳能电池、光电传感器等。
在医学领域，硅基光电材料可用于制备生物传感器，实现对生物分子的便捷检测。
在光通信领域，硅基光电材料可用于光纤通信与光波导的制备，提高传输效率与稳定性。
2. 硅基光电材料的研究进展近年来，随着科学技术的不断进步，对硅基光电材料的研究也越发深入。
研究人员通过对硅基材料的改性与掺杂，提高了其光电性能。
例如，研究人员通过对硅基材料进行微纳加工，制备了纳米结构材料，进一步提高了其光电转化效率。
此外，研究人员还研发了一系列基于硅基材料的新型光电器件。
例如，利用硅基材料的光致发光效应，研究人员成功制备了硅基发光二极管，实现了基于硅材料的光发光器件的突破。
同时，硅基光电材料的研究还推动了光通信技术的发展，使其在高速传输与大容量数据存储方面取得了重要突破。
3. 硅基光电材料的未来发展在未来，硅基光电材料有望在多个领域得到广泛应用。
首先，在太阳能领域，硅基光电材料的高效转换性能将有助于提高太阳能电池的能量转换效率，推动可再生能源的发展。
其次，在信息通信领域，硅基光电材料的突破性进展将推动光通信技术的飞速发展，提高数据传输的速率与稳定性。
此外，硅基光电材料在医学诊断与治疗领域也具有广阔的前景。
随着人们对生命科学的深入研究，硅基生物传感器的需求不断增加，其在生物分子检测、疾病诊断与治疗等方面的应用将逐步扩大。
硅基光电探测器的研究
参考内容
随着信息技术的飞速发展，光电子技术在其中扮演了至关重要的角色。尤其 在大数据、云计算等领域，光电集成技术以其高效、低能耗、高可靠性的优势， 成为了科研人员竞相研究的焦点。其中，硅基单片光电集成技术更是由于其潜在 的商业化应用前景，成为了科研领域中的明星研究方向。
硅基单片光电集成技术，指的是在硅基材料上制作出光电集成电路，实现光 信号和电信号的相互转换。这种技术可以充分利用硅基材料的优良特性，如高热 导率、高耐压性、低成本等，同时又能发挥光电集成电路在信息处理上的优势， 提高信息处理的效率和可靠性。
2、响应速度方面，一些新型光电探测器如超快光电探测器在纳秒甚至皮秒 级别内即可完成光信号的响应，适用于高速光通信等领域；
3、光谱响应范围方面，光电探测器的材料和结构不同，其光谱响应范围也 会有所改变。例如，一些光电探测器仅对特定波段的光敏感，而在其他波段上的 响应较弱；
4、暗电流方面，一些高灵敏度的光电探测器在暗环境下会产生较小的暗电 流，这有助于减小噪声和提高检测精度。
硅基光电探测器的结构
硅基光电探测器的结构通常包括以下几个部分： 1、光学窗口：用于接收和传输光信号，常见的材料有二氧化硅、氮化硅等。
2、光敏层：光子在此层中被吸收并产生电子-空穴对，该层的厚度和材料直 接影响着探测器的光谱响应范围和灵敏度。
3、电极：用于收集和传输光生电流，通常采用金属材料，如金、银等。 4、衬底：作为支撑结构，通常采用硅、玻璃等材料。
目前，硅基单片光电集成技术的研究主要集中在以下几个方向：首先，材料 的研究是基础。虽然硅基材料在很多方面具有优势，但是在光电集成方面还需要 进行深入的材料研究，例如新型硅基材料的开发，以提高光吸收效率、降低能耗 等。其次，器件的设计与制造是关键。如何设计并制造出高性能的光电转换器件， 是实现硅基单片光电集成技术的关键。
硅基光子学国内外研究现状及发展趋势
专题报告-1硅基光电子学（光子学）研究概况网络信息中心文献情报服务2007年6月硅基光电子学研究概况编者按：本文介绍了硅基光电子技术的研究现状、重点研究方向、技术难点以及国内外主要研究机构的基本情况。
希望能为我所学科布局的发展提供一些参考。
一、技术概述硅基半导体是现代微电子产业的基石，但其发展已接近极限。
而光电子技术则正处在高速发展阶段，现在的半导体发光器件多利用化合物材料制备，与硅微电子工艺不兼容，因此，将光子技术和微电子技术集合起来，发展硅基光电子科学和技术意义重大。
近年来，硅基光电子的研究在国内外不断取得引人注目的重要突破，世界各发达国家都把硅基光电子作为长远发展目标。
硅基光电子学包括硅基光子材料、硅基光子器件和硅基光子集成三个主要方面。
分别介绍如下：1. 硅基光子材料（1）硅基纳米发光材料目前的研究重点是如何有效地控制硅纳米晶粒的尺寸和密度，以形成具有小尺寸和高密度的有序纳米结构。
制备方法有：通过独立控制固体表面上的成核位置和成核过程实现自组织生长；在掩蔽图形衬底上的纳米结构生长；扫描探针显微术的表面纳米加工；全息光刻技术的纳米图形制备以及激光定域晶化的有序纳米阵列形成等。
（2）硅基光子晶体光子晶体具有合成的微结构、周期性变化的折射率以及与半导体潜在电子带隙相近的光子带隙。
根据能隙空间分布的特点，可以将其分为一维、二维和三维光子晶体。
光子晶体的实际应用是人们所关注的焦点，而与成熟的硅工艺相结合是人们非常看好的方向，可出现全硅基光电子器件和全硅基光子器件，因此制备硅基光子晶体及其应用将是以后的研究重点。
在所有光子晶体制备方法中，运用多光束干涉的全息光刻法有着许多优点：通过照射过程能够制成大体积一致的周期性结构，并能自由控制结构多次。
通过控制光强、偏振方向和相位延迟，制成不同的结构。
2. 硅基光子器件（1）硅基发光二极管作为硅基光电子集成中的光源，硅基发光二极管（Si-LED）的实现是硅基光电子学研究中的一个主攻方向。
硅基光子学的原理与光学器件研究
硅基光子学的原理与光学器件研究光子学作为一门研究光的行为和性质的学科，一直以来都备受关注。
而在光子学的发展过程中，硅基光子学成为了一个热门的研究领域。
本文将介绍硅基光子学的原理和光学器件研究，探讨其未来的发展前景。
硅基光子学的理论基础源于硅的特殊物理性质。
硅是一种广泛应用于集成电路制造的材料，它具有高折射率、高导热性和低色散等优势。
这些特性使得硅材料非常适合用于光学器件的制造，尤其是在通信领域。
在硅基光子学中，硅波导是一种常见且重要的元件。
硅波导可以通过制造一定形状和深度的结构来控制光的传播。
通过光波在波导内部的传播，可以实现光的引导和耦合，从而实现光的传输和调控。
硅波导的制造通常使用微电子加工工艺，与集成电路的制造方式类似。
硅波导还可以实现光的调制。
通过将电信号转化为光信号，然后通过控制光的强度来实现信号的调制。
这种调制方式被广泛应用于光通信系统中，能够实现高速、大容量的数据传输。
硅基光子学在光通信领域有着巨大的应用潜力。
除了硅波导，硅基光子学还涉及到其他一些重要的器件，如光调制器、光开关和光放大器等。
光调制器可以通过控制光的相位和强度来实现光信号的调制。
光开关可以在不同的路径之间切换光的传输，实现光信号的路由和分配。
光放大器可以将光信号放大，增强光的信号强度。
硅基光子学的研究还涉及到一些新兴的领域，如量子光学和光子计算等。
量子光学研究光与物质之间的相互作用，利用光的量子特性来实现量子计算和通信。
硅基光子学可以提供一个制备和控制光量子态的平台，为量子信息处理提供了新的可能。
光子计算是一种新颖的计算方式，利用光的优势来实现快速、高效的计算。
硅基光子学可以提供光子计算中所需的光源、耦合器和光学器件等基础设施。
光子计算的潜力巨大，有望成为未来计算的重要技术之一。
虽然硅基光子学有着广泛的应用前景，但也面临着一些挑战。
例如，硅材料的光学非线性较弱，这在一定程度上限制了硅基器件的性能。
此外，硅基光子学的制造成本较高，这也限制了它在某些领域的应用。
硅基光电探测器的特性研究
硅基光电探测器的特性研究硅基光电探测器的特性研究摘要：硅基光电探测器是一种重要的光电器件，具有高灵敏度、广泛的波长范围、低成本和易于集成等优势。
本文对硅基光电探测器的特性进行了综述，并提出了进一步的研究方向。
引言随着信息技术的迅速发展，对高性能光电器件的需求不断增加。
硅基光电探测器作为一种重要的光电器件，具有高灵敏度、高速响应、低功耗、广泛的波长范围、低成本和易于集成等优点，已经广泛应用于通信、传感、医疗、安防等领域。
硅基光电探测器的特性研究对于进一步提高其性能和拓展应用具有重要意义。
硅基光电探测器的特性1. 高灵敏度硅基光电探测器的灵敏度是指其对光信号的敏感程度。
硅基光电探测器的灵敏度主要取决于两个方面：光电导增益和量子效率。
光电导增益是指光信号被转换为电信号的增益程度，它与硅基光电探测器的结构和工艺参数有关。
量子效率是指光信号转换为电信号的效率，它受到光的波长和入射角、表面缺陷和杂质等因素的影响。
目前，研究人员通过优化硅基光电探测器的结构，如引入薄膜和纳米颗粒等结构调控方法，以提高其光电导增益和量子效率，从而实现高灵敏度。
2. 广泛的波长范围硅基光电探测器在可见光和近红外光波段有良好的响应特性，波长范围一般介于400 nm到1600 nm之间。
然而，由于硅本身的能带结构限制，硅基光电探测器对于长波长红外光的响应较弱。
为了扩展硅基光电探测器的波长范围，研究人员采用了多种方法，如掺杂、异质结构、纳米结构等技术。
这些方法的应用不仅拓宽了硅基光电探测器的波长范围，还提高了光电转换效率和响应速度。
3. 低成本和易于集成硅作为地球上最常见的材料之一，具有成本低、可扩展性强和易于集成等特点。
硅基光电探测器采用的是标准的CMOS工艺，可以与传统的集成电路在同一芯片上制造，从而实现成本的降低和集成度的提高。
此外，硅基光电探测器还能与其他硅基光电器件集成，如光放大器和光调制器等，形成完整的光通信系统。
因此，硅基光电探测器在大规模应用和工业化生产方面具有显著优势。
硅基光电器件的研究进展与应用
硅基光电器件的研究进展与应用硅基光电器件是一类具有广泛应用前景的器件，其研究和应用在近年来取得了较为显著的进展。
本文将从硅基光电器件的基本结构、研究进展和应用三个方面来进行论述。
一、硅基光电器件的基本结构硅基光电器件是利用硅材料制作的光电器件，其基本结构包括光电二极管、光感测器、光调制器等。
其中，光电二极管是最早应用最广泛的硅基光电器件。
它主要有PN结和PIN结两种结构，PN结的光电转换效率较低，PIN结由于在i区引入掺杂剂，能够增加载流子密度，提高光电转换效率。
光电二极管常用于光信号的接收、激光测距、通讯等方面。
光感测器是一种基于硅材料制备的红外探测器，其通过吸收红外辐射产生的光生电子为载流子，进而实现探测功能。
它具有灵敏度高、响应速度快等优点，在红外光学、安防监控等领域有着广泛的应用。
光调制器是硅基光电器件中的一种重要器件。
它可以通过电场或光场控制光的传输和调制，实现调制信号的传输和处理。
光调制器与光纤互相作用，广泛应用于光通讯领域。
二、硅基光电器件的研究进展随着材料合成、加工技术和相关理论的不断发展，硅基光电器件的研究也得到了快速的进展。
近年来，主要有以下几方面的研究成果：1. 硅基光电器件的新材料研究。
硅基光电器件的性能受到材料特性的限制，新材料的引入是改善其性能的关键。
近年来，研究者们使用过渡金属硅凝胶 (TMOS)和二甲基硅烷 (DMS) 等材料制备了一系列的二氧化硅、硅基氧化铝和氮掺杂二氧化硅薄膜。
这些新材料在提高硅基光电器件性能方面取得了巨大的进展。
2. 光调制器的高速化。
在现今高速通讯的大环境下，为了适应高速、大容量的信息传输需求，光调制器的速度已成为研究的热点问题。
目前，研究者们主要通过提升光调制器的带宽来解决这个问题，研制出了高速、高灵敏度的硅基光调制器。
3. 硅基光电器件的微纳加工。
现今，微纳加工技术的不断进步，对硅基光电器件研究的影响越来越明显。
在微纳加工技术的基础上，研究者们成功地制备了纳米结构、纳米传感器等硅基光电器件，并在生物医学等领域展开了广泛的应用。
硅基材料的制备及其光电性能研究
硅基材料的制备及其光电性能研究近年来，硅基材料被广泛研究和应用于光电子学领域。
硅基材料具有优异的光电性能，在光电子器件中有着广泛的应用前景。
本文将介绍硅基材料的制备以及其光电性能研究。
一、硅基材料的制备硅基材料的制备方法有多种，其中最常见的是化学气相沉积法和物理气相沉积法。
在化学气相沉积法中，硅基材料是通过化学反应在基底上形成的。
而在物理气相沉积法中，硅基材料是通过物理手段在基底上沉积而成。
除了气相沉积法，硅基材料还可以通过溶液法制备。
溶液法的制备过程比气相沉积法更简单，要求设备更少。
其中最常用的方法是溶胶-凝胶法。
通过控制反应条件和基底表面的镀层，可以得到各种形态和结构的硅基材料。
二、硅基材料的光电性能硅基材料作为光电子器件的材料之一，在其光电性能的研究中得到了广泛关注。
硅基材料的光电性能包括其光学性质和电学性质。
1、光学性质硅基材料的光学性质是指其在光谱学中的特性。
硅是一种半导体材料，其能带结构和能级分布直接影响其光学性能。
硅基材料具有良好的光学透过性、透光率和高反射率等特性，可以用于制造太阳能、光电显示等光学器件。
硅基材料的光电子学的另一个重要应用是光伏效应。
硅基太阳能电池是一种变换光能为电能的器件。
硅基材料的光电转换效率和稳定性是太阳能电池的关键性能指标。
2、电学性质硅基材料的电学性质指的是其导电性能和能带结构。
硅是一种半导体材料，其导电性能与其掺杂程度有关。
与高纯硅相比，掺杂硅具有更好的导电性能。
硅基材料还具有强的光电载流子响应特性，加之其与非常独特的电子结构，因此具有出色的光电性能。
硅基材料的功能和应用日益广泛，如硅基光电器件、高性能光伏电池设备、高性能电子设备等，成为制造商和消费者越来越重要的选择。
三、硅基材料的研究展望近年来，随着科学技术的不断发展，硅基材料在制备方面和光电性能研究方面也取得了快速进展。
硅基材料在制备方面的研究成果已经结束基础研究的阶段，工程化应用已经成为制备体系与程序控制的主要方向。
新型硅基材料的研究进展
新型硅基材料的研究进展随着科技的不断发展和进步，各种新材料层出不穷，其中硅基材料因其优异的物理性质和化学特性，备受研究者们的青睐。
而随着技术的不断创新，新型硅基材料的研究进展也日渐丰富。
一、硅基纳米材料硅基纳米材料是一种新型的硅基材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
它主要由硅纳米结构体和有机分子通过自组装形成。
硅基纳米材料具有很高的比表面积和孔容量，这为其应用于化学吸附、药物传递和分离纯化等方向打下了坚实的基础。
另外，硅基纳米材料还具有优异的荧光性能，可以应用于生命科学领域的细胞成像和荧光标记等方面。
二、硅基量子点硅基量子点是一种新型的发光材料，其发光机制与传统的有机荧光材料和半导体材料不同。
硅基量子点发光具有优异的发光性能、稳定性和荧光量化性能，已被广泛应用于生物成像、光催化和光电器件等领域。
硅基量子点在制备过程中无需使用有害物质，具有良好的生物相容性，可以直接用于生物体内成像和药物传递等方面。
三、硅基纳米线硅基纳米线是一种新型的纳米材料，其尺寸在10nm到500nm 之间，具有高比表面积和优异的电学、光学、热学性能，已经成为当前研究的热点。
硅基纳米线可以被应用于制备高效的光电器件、储能材料和生物传感器等方面。
此外，硅基纳米线还可以被用来制备柔性电子元件和透明导电薄膜等。
四、纳米级硅晶片由于硅晶片在信息技术领域中占有重要地位，因此研究新型的硅晶片技术具有重要意义。
纳米级硅晶片材料是指具有纳米级尺寸的硅晶片，其性能和应用方向与传统的硅晶片相比具有更多的优势。
硅晶片纳米化可以提高其表面积和比表面积，使其用于生物传感器、静电容积存储器等方面有了更多的应用前景。
综上所述，新型硅基材料是一个备受关注的领域，其优异的性能和广泛的应用前景已经引起了学术圈和工业界的高度关注。
在未来的研究中，我们需要不断提升制备方法和工艺，推动硅基材料的发展和应用，为人类社会的发展做出贡献。
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半导体技术SemiconductorTechnology1999年 第1期 No.11999硅基光电器件研究进展郭宝增 摘要 在信息处理和通信技术中，光电子器件起着越来越重要的作用。
然而，因为硅是间接带隙半导体，试图把光电子器件集成在硅微电子集成电路上却遇到很大困难。
为解决这一困难，人们发展了多种与硅微电子集成电路兼容的光电子器件制造技术。
本文介绍最近几年这方面技术的发展情况。
关键词 多孔硅 光电子器件 硅集成电路Research Development of Silicon-BasedOptoelectronic DevicesGuo Baozeng(Department of Electronic & Informational Hebei University,Baoding 071002) Abstract Silicon-based optoelectronic devices are increasingly important in information and communication technologies.But attempts to integrate photonics with silicon-based microelectronics are hampered by the fact that silicon has an indirect band gap,which prevents efficient electron-photon energy conversion.In order to solve this problem,many technologies to make optoelectronic devices which can be compatible with conventional silicon technology have been developed.In this article,we review the deve-lopment of these thchnologies. Keywords Porous silicon Optoelectronic devices Silicon integrated circuit1 引 言 硅是微电子器件制造中应用得最广泛的半导体材料。
硅集成电路的应用改变了当代世界的面貌，也改变了人们的生活方式。
但是，一般硅集成电路只限于处理电信号，对光信号的处理显得无能为力。
然而，光电器件的应用却是非常广泛的，光纤通信、光存储、激光打印机及显示设备都 要用到各种光电器件。
从更广的意义上说，我们所处的世界实际上是一个光的世界。
据心理学家分析，人们通过眼睛所接收的信息占总接收信息量的83%，即人们接收的信息83%是光信号。
因此可以想象，在未来信息化社会里，对光电子器件的需求决不亚于对微电子器件的需求。
目前采用的光电子器件，主要是Ⅲ-Ⅴ族材料，这些器件与广泛使用的硅技术不兼容，而且制造成本高，因而限制了它的应用领域。
如果能够发展与现有硅技术兼容的光电子集成电路技术，将会产生新一代的硅芯片，将使硅技术的应用从微电子学领域扩展到光电子学领域，那么光电子器件应用的领域将会极大扩展。
其广泛应用带来的影响也许不亚于硅微电子集成电路［1］。
由于上述原因，发展与现有硅技术兼容的光电子器件，就成为人们不断探索的课题。
近年来，硅基光电器件的研究已经取得很大进展，人们已经研制了多种硅基光电子器件，例如与硅技术兼容的多孔硅集成电路已经问世，这些器件的发展，使我们看到了硅光电集成电路发展的美好前景。
2 硅的发光特性及硅基光电器件 硅之所以在制造光电器件方面受到限制，因为它是间接带隙半导体，在室温下发光效率很低［2］。
硅的能带结构如图1所示。
图1 硅能带结构 因为导带底和价带顶分别位于波矢量的不同位置，为了满足动量守恒，电子和空穴在能带间跃迁时，要吸收或发射一个声子，故跃迁矩阵元比较小。
但这不是对辐射效率的基本限制，它导致的直接结果是长的辐射寿命。
由计算可知，室温下适当掺杂浓度下硅的辐射寿命在毫秒范围，由于辐射衰减过程相当慢，注入的载流子不可避免地由其它非辐射过程复合，因此，净复合寿命比辐射复合寿命短几个数量级。
如果其它的复合过程(如深能级电子态，表面态等)不存在，硅将发射波长为1μm的光。
虽然实验上可以通过表面处理等技术，减小表面复合，增加少数载流子的寿命，提高辐射效率，但不可能完全去掉非辐射复合过程。
为了能在硅材料上制造光电器件，必须改变硅材料的能带结构，使之适合于制造光电器件，为此人们已经探索了多种方法，其中有些方法已经取得相当大的成功。
主要有下面几种方法： (1)发展与Ⅲ-Ⅴ族材料兼容的技术。
在硅材料上制备Ⅲ-Ⅴ材料，如硅上生长砷化镓技术，虽然这种办法人们已经研究了多年，但用它制造实用的硅基集成电路困难很大。
(2)改变硅材料本身的特性。
多孔硅技术就是最有代表性的一种，用阳极化方法，把单晶硅转化为孔隙率很高的多孔硅，材料中的纳米微孔构成量子线，量子线对电子空穴的束缚作用使硅的能带结构发生变化，禁带宽度增加，使多孔硅能够发射从紫外到近红外的光［2～4］。
(3)在硅中增加一些其它材料。
例如在常规pn结中增加一层β相二硅化铁埋层，因为此材料是直接带隙半导体，从而提供了一条载流子直接复合的通路，使器件能够发光［5］。
在常规二极管中增加掺铒的薄层，利用铒壳层间电子间的跃迁，使器件发光［6］等。
(4)采用能带结构工程，即利用分子束外延等技术，交替生长两种以上的半导体薄层，层的厚度与电子的量子力学波长相当，构成束缚载流子势垒，从而形成一系列能量子带，电子的跃迁可以在子带间进行，这种结构称为超晶格结构。
在硅衬底上制造超晶格结构可以用来制造光电器件，且能够与硅技术兼容［7，8］。
下面分别介绍几种近年来研究得较多、并已取得重要进展、在制造硅基光电集成电路方面，具有较大应用潜力的技术。
3 多孔硅光电器件和集成电路 1990年Canham L T首次报导多孔硅(PS)在室温下具有强烈的光致可见光发射现象后，多孔硅的研究立即引起了人们的极大兴趣。
多孔硅本身是一种硅材料，很容易与现有的硅技术兼容，是未来硅基光电集成电路的候选材料之一。
3.1 多孔硅的制造与特性 制造发光多孔硅与早期用于制造隔离介质的多孔硅的方法基本相同。
把单晶硅置于氢氟酸水溶液中，加一定的偏置电压，在阳极一侧硅的表面上就可以形成多孔硅。
多孔硅烘干和储藏是制造发光多孔硅的关键技术。
在研制发光多孔硅之前的很长一段时间内，都是采用在室温和大气压下烘干的。
但是，在烘干期间形成的液气界面，会产生很大的表面张力，如果材料的结构强度不是很高，这些力会导致多孔硅出现裂纹、皱缩、甚至完全破碎。
当多孔硅用于制造器件的隔离介质时，上述的方法是可以采用的，因为在这种应用中，多孔硅层较薄，孔的密度较小。
当多孔硅用于发光材料时，要使多孔硅具有较高的发光效率，要求孔隙率大、层比较厚、表面完整性好，上述的烘干办法就不能采用。
实践中已经发展了一些烘干技术，能够满足制备发光多孔硅的需要。
由于多孔硅的表面结构非常复杂，导致它的发光特性随着储存时间而变化，变化时间可持续数个月，或更长。
因为储存环境中的气体成分的变化，所以多孔硅中的自然氧化层的结构也随着变化，因此多孔硅的发光性能不仅取决于制造完成后的烘干过程，而且还取决于它的储存方式。
有些容器包含有机发生色团，这些物质逐渐渗入到高孔隙率多孔硅中，导致发光效率增强。
但是，存储过程的污染通常是由于非辐射过程的引入，降低多孔硅的发光效率。
因此，人们采用不同的氧化处理技术，克服这种储藏效应，提高多孔硅发光的稳定性。
3.2 多孔硅光电器件 多孔硅表现出很强的光致发光能力和电致发光能力，多孔硅发光的光谱范围很宽，波长从紫外到近红外的范围，而且通过改变孔的密度可以调节峰值波长。
1991年，首次出现关于多孔硅发光二极管(LED)的报导。
这种器件发射较强的桔红色光(波长700nm左右)，在黑暗中肉眼可见，发光实验持续45分钟。
早期的多孔硅LED 存在的主要问题是外部量子效率只有10-5%，比光致发光的效率低五个数量级，而且偏置电压在20伏以上。
随着工艺方面的改进，使器件的外部量子效率迅速提高。
最近的文献报导器件外部量子效率差不多都是在0.2%左右，最高的已接近1%，接近实用器件所要求的水平。
图2所示的是Nenad Lalic等人最近报导的器件的结构，这种器件，外部量子效率为0.2%，发光阈值电压在4伏左右［9］。
图2 Nenad Lalic等人制造的PS LED结构图 利用多孔硅的光生伏特效应可以制造光电池、光探测器等器件。
有关多孔硅光探测器的研究也有许多报导。
J.P.Zheng等人制造了金属/多孔硅/p-Si结构的二极管，这种器件对可见光和近红外光很敏感，波长在630～900nm时量子效率接近1。
最近，B.nal 等人报导了基于n型紫外线多孔硅(UV-PS)，其结构为Au/n型UV-PS/p型Si/Al的器件。
这种器件的特点在于使用n型材料形成多孔硅。
对这种器件，在暗室中进行光照实验，滤除光源中的红外光，光谱分布主要在可见光范围。
改变光照强度，测得光生电压(开路的情况)随光照功率变化的曲线。
实验表明，光生电压随光强的变化，与半导体理论公式正好符合。
实验还测得短路电流、输出功率和功率效率随光照强度变化的曲线。
结果表明在12mW/cm2条件下功率效率为0.35%。
他们的实验进一步表明，多孔硅作为未来制造光探测器、光电池的材料具有相当大的潜力［10］。
研究多孔硅发光器件的最终目标是要把多孔硅光电器件集成在现有的硅微电子集成电路上，要实现这一目标除了需要解决多孔硅发光器件本身的效率问题，稳定性问题外，还要解决多孔硅器件与现有硅集成电路工艺兼容问题［16］。
常规集成电路的制造要经历多次化学腐蚀、高温处理等工艺。
要把多孔硅器件制造在硅微电子集成电路上，必须使多孔硅层在经历上述工艺后，不受到损坏。
因为多孔硅化学性质活泼、机械性能差、容易破碎，所以解决上述问题就成为发展多孔硅器件与常规集成电路兼容要解决的关键问题。
K.D.Hirschman等人对多孔硅层进行适当处理，成功地解决了这一问题。
他们的方法是，使多孔硅在一定的温度下在稀释的氧气环境中退火，形成所谓富硅的氧化硅(SRSO)层，因此可极大地提高多孔硅的化学稳定性和热稳定性。
同时，采用此技术制造的LED的发光效率、阈值电压和频率响应也都明显改善。
SRSO层经历严格的微电子工艺如热处理(约1000℃)和化学腐蚀等，仍表现出良好的特性［2］。
这种器件的制造工艺如下：在10Ω.cm的p型衬底的表面上由掺杂技术形成一层p +层，采用阳极化技术，p+区形成中孔层(孔隙率约40%，孔直径较大)，此层的下面是纳米微孔(孔隙率70%～80%，孔直径小)，厚度0.5～1.0μm延伸到衬底。