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β-FeSi2是一种性能优良的环境半导体材料,它0.81-0.87eV的能带宽度特别适合于光纤通信用光源,是硅基发光二极管的有力竞争者。β-FeSi2在高温高压下有很好的物理化学稳定性,高光学吸收系数,能在硅衬底上外延生长。另外,β-FeSi2组成元素储备丰富、无毒无污染性。使之在硅兼容的光电子器件、太阳能电池、光电探测器等领域是一种很有前景的材料。本文紧跟β-FeSi2纳米材料的研究前沿,描述β-FeSi2纳米颗粒、薄膜的制备,并对如何提高β一FeSi2光致发光效率做了一系列研究。获得的主要结果如下：1、通过一种非常简单、经济的化学腐蚀和超声振荡方法制备了形貌为直径2-5nm,长20-100nm,两个顶端比较尖的须状结构的β-FeSi2纳米颗粒。在TEM图片下显示β-FeSi2纳米须沿着<400>方向生长。通过SEM、XPS研究了β-FeSi2纳米须形成机理：我们认为β-FeSi2具有各向异性腐蚀性,即不同晶面的腐蚀速率不一致。在HF酸中,Si原子被氧化而溶解的速率远大于Fe原子,因此含Fe原子较多的面腐蚀溶解的速度慢,而含Fe原子较少的面腐蚀速度快,从而有了各向异性腐蚀的效果。因为平行<400>方向的的晶面含有最多的Fe原子,其腐蚀速率远低于其它各方向。这结果对微电子加工有重大的潜在应用价值。对其进行了吸收谱的表征,发现β-FeSi2纳米须的能带宽度为0.94eV,远大于块体β-FeSi20.81eV的带宽,证明其具有量子限制效应。2、通过脉冲激光轰击β-FeSi2靶材沉积于Si(111)上再经过高温退火制备了β-FeSi2薄膜并研究了其发光特性。β-FeSi2靶材是在6GPa和900。C的高温高压下制备的,因此非常致密和结实。轰击高致密靶材制备的薄膜表面非常平整,没有大量不规则微米尺寸大颗粒,β-FeSi2颗粒尺寸基本在40-70nm之间,非常均匀。XRD和Raman测量也表明所制备的薄膜结晶非常好。我们在不同温度下测量了β-FeSi2薄膜的PL谱,β-FeSi2薄膜在低温下有较强的发光,在200K的温度下,还可以观测到β-FeSi2薄膜的发光峰。通过对光致发光强度与温度关系的分析,拟合出β-FeSi2薄膜的非辐射激活能为0.23eV。3、为了提高β-FeSi2薄膜的发光效率,我们根据已有的经验和调研,利用脉冲激光沉积和高温退火制备β-FeSi2/Si混合薄膜、纯β-FeSi2薄膜和纯Si纳米薄膜。并测量它们在的PL谱,发现对比纯β-FeSi2薄膜β-FeSi2/Si混合薄膜在1540nm处的发光效率有了显著地提高。我们根据在不同激发波长下测量薄膜的PL光谱,以及对着三块样品的时间分辨衰减曲线的分析,发现1540nm处发光混合薄膜的衰减时间明显长于纯β-FeSi2薄膜,认为Si纳米颗粒对β-FeSi2发光有至关重要的作用,在β-FeSi2/Si混合薄膜中Si纳米颗粒与β-FeSi2之间存在共振电荷转移的作用。