多年来,基于掺铒(Er)绝缘体或半导体的发光器件由于具有光通讯波段的～1540nm的发光被广泛研究。作为一种宽禁带半导体材料,TiO2已被证明是实现Er3+离子发光的合适基体。近年来,利用硅基掺Er的TiO2薄膜(TiO2:Er)的TiO2:Er/p+-Si异质结器件的电致发光已经实现。本文通过对TiO2:Er薄膜进行不同方式的处理,进一步地研究TiO2:Er/p+-Si异质结器件的电致发光及其机理,取得如下主要结果：(1)对比研究了基于550℃、650℃、750℃和850℃热处理的TiO2：Er薄膜的TiO2:Er/p+-Si异质结器件的电致发光。在足够高的正向偏压(即：p+-Si接正压)下,基于550℃和650℃热处理的TiO2:Er薄膜的器件产生与Er3+离子和TiO2基体中氧空位相关的电致发光,其中与Er3+离子相关的发光是以氧空位为敏化中心的从TiO2基体向Er3+离子传递的能量所激发的；而基于750℃和850℃热处理的TiO2:Er薄膜的器件则不发光；在足够高的反向偏压下,基于750℃和850℃热处理的TiO2:Er薄膜的器件产生仅与Er3+离子相关的电致发光,它是由热电子碰撞激发Er3+离子所致的；而基于550℃和650℃热处理的TiO2:Er薄膜的器件则不发光。分析指出：随着TiO2:Er薄膜的热处理温度的提高,在p+-Si和TiO2:Er薄膜之间形成的氧化硅(SiOx,x≤2)层越来越厚,从而改变了载流子在器件中的输运行为,从而导致不同的电致发光机制。(2)对比研究了经过Ar等离子体处理的和未处理的TiO2薄膜的光致发光以及基于这两种TiO2薄膜的TiO2/p+-Si异质结器件的电致发光。研究发现：TiO2薄膜经过由工作气压为3.5 Pa和放电功率为30 W所产生的Ar等离子处理后,在光致发光强度上比未处理的TiO2薄膜增加了两倍以上；并且,在相同电流下基于上述Ar等离子处理的TiO2薄膜的TiO2/p+-Si异质结器件在电致发光强度上也比基于未处理的TiO2薄膜的器件高出一倍以上。这是由于上述Ar等离子体处理使TiO2薄膜中的氧空位浓度提高,而TiO2的光致和电致发光都是由氧空位相关的束缚激子复合而产生的。(3)对比研究了Ar等离子体处理的和未处理的TiO2:Er薄膜的光致发光以及基于这两种TiO2:Er薄膜的TiO2:Er/p+-Si异质结器件的电致发光。这里,TiO2：Er薄膜的Ar等离子处理也是在工作气压为3.5 Pa和放电功率为30 W的条件下进行的。研究发现,TiO2:Er薄膜经过Ar等离子处理后,在光致发光强度上比未处理的TiO2:Er薄膜增加了一倍以上；并且,在相同电流下基于上述Ar等离子处理的TiO2:Er薄膜的TiO2:Er/p+-Si异质结器件在电致发光强度上也比基于未处理的TiO2:Er薄膜的器件高出一倍左右。这是由于上述Ar等离子体处理使TiO2:Er薄膜中的氧空位浓度提高,这一方面增强了TiO2基体的与氧空位相关的发光,另一方面增强了以氧空位为敏化中心的从TiO2基体向Er3+离子的能量传递,从而增强了与Er3+离子相关的发光。