硅资源在自然界中含量巨大,具有易提取、耐高温、性质稳定等优点,是目前使用最广的一种半导体材料,表面具有微结构的硅在太阳能电池、光互连、硅基发光器件等领域都有着重要的应用前景。因此,为了获取高量子效率的硅基光源,对硅的微纳结构形貌以及发光性能进行深入的研讨是非常有必要的。脉冲激光法是制备硅的微纳结构的方法之一,我们利用纳秒脉冲激光器制备了硅的腔体结构并研究了其高温退火后的发光性能,利用光纤脉冲激光器制备了黑硅结构并研究了其高温退火后的发光性能,对比了纳秒脉冲激光和飞秒脉冲激光制备的腔体和黑硅结构的表面形貌及高温退火后的发光性能。主要研究工作如下:（1）我们利用自主搭建的纳秒脉冲激光系统在单晶硅片上制备了微米级的圆孔形腔阵列,对该样品的发光性能进行了研究。发现腔内形成的量子点在波长710 nm附近有很强的光致发光峰,经过1000℃下高温退火处理,发现光致发光谱的峰值波长往长波段移动,且在退火时间为20 min时,光致发光谱的峰值达到最大;同时,在退火20min的腔中不同位置测量到光致发光的强度不同,腔体边缘的光致发光最强,这可能与腔体边缘上分布了大量的量子点发光有关。采用标准LED定标方法测量了腔内的最大光致发光外量子效率可达9.29%,相关研究成果的文章已被中文核心期刊收录。（2）本文利用光纤脉冲激光器制备了黑硅结构,以获得高吸收率的微纳结构和光学性能优良的黑硅材料。XRD测试表明,产物是不同晶面的硅纳米晶体,而从SEM图可知,制备出来的黑硅样品是锥形状的且有较多球形颗粒和突起,这对应于在可见光波段690 nm附近观察到较强的发光峰,并且经高温退火处理后光致发光强度也有明显的增强。（3）我们对比纳秒和飞秒脉冲激光辐照单晶硅表面制备的腔体和黑硅,并分别从表面微结构、光致发光和外量子效率进行了分析。纳秒激光制备的腔体边缘有明显的熔融痕迹,而飞秒激光制备的腔体边缘会更加光滑且分布了大量类似玛瑙的颗粒,通过LED定标测量外量子效率发现,飞秒激光制备的腔体样品比纳秒有更高的外量子效率。此外,飞秒激光制备的黑硅结构表面均匀分布了大量颗粒,但基本上不发光,纳秒激光制备的黑硅结构表面颗粒分布不均匀,但发光性能较好。