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硅基纳米材料是近年迅速发展起来的一类新型光电信息材料，在未来的硅发光二极管、硅激光器以及硅基光电子集成技术中具有潜在的重要应用.这些材料主要包括纳米多孔硅、由SiO2薄膜或SiOx(x＜2)非晶薄膜与氢化非晶Si(a-Si：H)薄膜镶嵌或覆盖的Si纳米微粒(Nc-Si)以及Nc-Si/SiO2超晶格等。
本论文主要集中在SiOx非晶薄膜的沉积机制以及薄膜的结构的研究上。结合傅里叶变换红外吸收光谱，对置于空气中的单晶硅表面上的氧化膜SiOx进行分析，发现SiOx非晶薄膜易于形成三个吸收带。第Ⅰ吸收谱带来自于Si-O-Si键伸缩振动模式，第Ⅱ吸收谱带来自于SiO(x=1)中的Si-O-Si键非对称伸缩振动模式，对于第Ⅲ吸收谱带认为来自于SiOx非晶薄膜中形成的无桥氧空位中心缺陷的吸收。
利用磁控溅射技术，在单晶Si衬底上沉积了SiOx非晶薄膜。傅里叶变换红外吸收光谱显示，SiOx非晶薄膜确实存在如上所述的三个吸收谱带。研究发现，溅射功率或者Ar：O2流速比的提高，都会使薄膜的化学计量比(x)增大，从而导致Si-O-Si键夹角逐渐变小，所以在薄膜中先后会形成Si-Oy-Si4-y、Si6环以及无桥氧空位中心缺陷等结构。
实验发现，衬底温度对薄膜的结构也有很大的影响，由于衬底温度的提高可以增大原子或分子的热运动动能，从而使得腔体内的原子或分子的平均自由程减小，Si原子与更多O原子的结合概率大大增加，导致SiOx非晶薄膜中的X值相对于衬底不加热时有所增大，薄膜的沉积速率也相应下降，薄膜中的缺陷大大降低。
上述研究可以对SiOx非晶薄膜的结构进行更加深入的了解，而且由于没有H、N或者F等原子的参与，这一手段提供了一个更加直接的方法来制备埋于SiO2中的Nc-Si。并且，由于可以对SiOx非晶薄膜中化学计量比x值的大小可以进行独立控制，结合Nc-Si/SiO2超晶格制备技术，可以更加精确的实现对Nc-Si颗粒的尺寸、密度以及分布的控制。