n型多孔硅的电发光性能及其.PDF

第 2 卷　第 2 期 电化学 V o l. 2　N o. 2 1996 年 5 月 EL ECTROCH EM ISTR Y M ay 1996 n 型多孔硅的电发光性能及其 XPS 和L IM A 表征① 李国铮 　　张承乾　　　　　　张　强 ( ) ( ) 　　　　 山东大学化学系, 济南　250100 　　　 厦门大学化学系, 厦门　361005 多孔硅(PS) 的发光性能与其化学组成和结构的关系已为人们所关注. 曾有人认为, 发光 是由于纳米级多孔硅的量子限制效应所引起, 但一些实验结果表明其原因是 PS 表面含有硅 烷类发光化合物. 本文研究光电化学刻蚀形成的 型多孔硅的电致发光性能以及用 光电子 n X 能谱(XPS) 和激光离子化微分析(L IM A ) 方法对刻蚀产物进行表征, 试图寻找其相关性以理 解电发光的原因并提供 PS 的组成和结构上的一些新信息. 1　实　验 ( ) 1. 1　材料　单晶 100 , 电阻率为5 · , 德国 产品. n Si cm W acker chem itron ic Gm bH 1. 2　样品制备方法　将硅片在 40% H F 中刻蚀3 m in , 经重蒸馏水冲洗放入 2. 5% H F 水溶 ( 2 ) ( 液, 在溴钨灯照射下 电极表面处光强度为60 , 于不同的电位进行恒电位极化 文中 mW cm 电位皆相对于饱和甘汞电极(SCE) ) , 控制通电量为 10 C. 样品取出后, 经水和无水乙醇依次冲 洗, 制成的刻蚀 电极在空气中存放, 备以下测定应用, 详见文献[1 ]. n Si 1. 3　发光光谱 (ES) 测定　用 H itach i 850 荧光光谱仪. 光谱测定池为三电极体系, 溶液为 0. 2 + 0. 1 , 刻蚀 电极作工作电极, 铂片为对电极, 为参比电极, M N a2 SO 4 M N a2 S2O 8 n Si SCE 恒电位控制用 7 恒电位仪, 在室温和不同的阴极极化电位下, 以450 的波长扫 HDV nm m in 描速度记录 500～ 850 nm 范围内的 ES. 1. 4　 测定　用 能谱仪, 激发源是 1 射线, 通能量为 50 , 用 1S XPS V G ESCA LAB A K eV C 作内标校正. 1. 5　L IM A 测定　用厦门大学研制的飞行时间质谱仪, 激光源为 Q Sw itched DCR 11 : 激光器, 波长取 532 , 脉冲间隔为 7 , 样品表面的激光功率约为 108