中文摘要：

在发展硅基光电子学和纳米电子学的进程中,硅基纳米微结构的研究受到了高度的重视.这首先是因为硅基纳米微结构具有独特的光学性质.作为微电子技术基础的硅,由于属间接带隙材料, 迄今仍被排斥于光发射器件之外. 然而理论上预计, 处于无限深势阱中的硅纳米线的电子态结构已具有直接或准直接能带隙,其相应的激子发光振子强度也大为增强. 这就从理论上揭示了研制高效硅基发光器件的可能性, 进而为研制光耦合高性能超大规模集成电路带来了希望.本项申请根据国际研究动态及我国尚无pn结SINWS研制报道的情况,在本组成功生长SiNWS的基础上,拟用等离子体增强化学沉积加预退火方法制备pn结SINWS,研究其独特的量子输运现象及发光特性,探索其器件应用的前景.

结论摘要：

本项目研究了一种新型的硅纳米线的制备方法－等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法,并实现了硅纳米线的掺硼和掺磷，然后制备pn结SINWS。我们发现用PECVD技术制备硅纳米线，高温（摄氏1000 度） 预退火形成硅金纳米粒是关键。掺硼诱导纳米线的拉曼谱在480 cm-1出现宽散射峰我们认为掺硼诱导纳米线结构非晶化，掺硼硅纳米线在室温下观察到光致发光，发光谱都可分解为1.34ev, 1.42ev, 1.47ev 三个发光峰，相对未掺杂硅纳米线的2.65 eV and 3.15 eV两个发光峰，峰位红移，发光强度增大。我们认为未掺杂硅纳米线两个发光峰是量子限制效应和界面态共同作用结果，而掺硼硅纳米线发光峰红移来源于非晶化，选择定则放宽所致。最后我们实现单根硅纳米线两端的分别掺硼和掺磷,通过x射线能谱分析单根硅纳米线的元素成分.发表（包括接受）论文14篇，其中8篇是SCI论文。培养博士生四名。