SiC材料是第三代半导体核心材料之一,具有优异的物理化学特性,如高击穿场强、高熔点、饱和电子漂移速度大等,在高温、高频、大功率和抗辐射器件方面具有极其重要的应用价值,具有巨大的发展潜力和应用前景。但是由于SiC是一种间接带隙半导体材料,其在光学方面上的应用受到了很大限制。 对于提高间接带隙半导体材料的发光效率,一般有以下两个途径。其一,降低材料的维数,这将使材料的发光效率得到显著提高。其二,就是引入发光中心,以提高其发光效率。 本论文针对上述问题,制备了两种模板物质(多孔硅(PS)和阳极氧化铝模板(AAO)),研究了它们的基本性质,并利用这两种模板制备了低维的SiC纳米材料,同时利用共溅射方法引入了稀土元素作为发光中心。主要开展了以下工作: (Ⅰ)利用阳极电化学腐蚀法在p,n型Si片上制备了多孔硅(PS),对制备及后处理条件进行了研究,用以提高PS的稳定性。 利用PS作为衬底,用射频溅射法沉积了SiC材料,通过对衬底温度,溅射气压,溅射功率等制备条件的控制,合成低维SiC材料。通过对后处理条件的改变,来提高材料的性质。 在PS衬底上利用共掺杂的方法制备低维的SiC:Tb材料,研究Tb对SiC发光的影响。 利用SEM,AFM,XRD,FTIR表征了材料的形貌,成键等结构信息,同时对材料的结构和PL性质等性质进行了测试。 (Ⅱ)利用阳极电化学法在常温和低温下制备出了孔洞有序的通孔和非通孔的多孔氧化铝模板。详细研究了制备条件对模板有序性的影响。 系统地研究了AAO模板的发光机理。用Ar离子对AAO模板进行了处理,首次发现了表面效应对hAO发光的影响,澄清了表面和内部对AAO发光上的不同作用,首次提出了一种改进的模型来解释AAO模板的发光机理。 以通孔和非通孔的AAO作为模板,用射频溅射法制备了低维SiC纳米材料,系统地研究了制备条件对材料形成的影响,以及其形成机理。研究了制备条件对PL的影响。