在一定气体氛围下，用超短激光脉冲照射硅片表面，在硅表面产生准规则排列的微米量级锥形尖峰结构。经过表面微构造的硅材料，光吸收效率显著提高，尤其在红外波段。对这一现象的研究，不仅是研究光与物质作用的基本课题，也具有潜在的应用价值。我们建立了超短激光脉冲微构造硅表面的实验装置，对硅表面微结构的形成及其光吸收性质进行了系统的研究。 研究了激光参数和气体条件对表面微结构的影响。结果表明，背景气体和激光通量对表面微观结构的形成起着决定性的作用。只有在SF6气体氛围下，才能形成尖锐的锥形尖峰结构。尖峰的高度和间距随着激光通量的增加而增大。 利用皮秒激光脉冲，也可在硅表面构造出尖峰结构。但不同脉冲宽度的激光与硅表面相互作用的物理机制并不相同，研究了在SF6气体氛围下，皮秒和飞秒激光脉冲作用下硅表面微结构的演化过程，在皮秒激光脉冲作用下，尖峰结构形成之前硅片表面先熔化；而飞秒激光脉冲作用下尖峰的演化过程中始终没有出现液相，表明激光脉冲宽度在表面微构造的形成起着相当重要的作用。 硅表面尖峰结构的形貌与入射激光的偏振方向密切相关。当用圆偏振激光照射，形成的是对称的锥形尖峰结构；线偏振光形成的尖峰形状是扁锥形，且扁锥的长轴总是垂直于入射激光的偏振方向。应用Fresnel—refraction理论定性解释了这种非对称尖峰结构的形成机理。 二次离子质谱（SlMS）和透射电子显微镜（TEM）对SF6氛围下制备的表面微构造硅的成份与结构测定的结果表明：微构造的硅材料表面含有大量的S和F元素，结构上为含有大量缺陷的晶体。同时表明表面微构造硅材料的形成是激光辅助化学刻蚀的过程。 我们研究了不同激光通量，SF6和N2氛围条件下制备的表面微结构硅材料的光吸收性质，结果表明表面微构造硅材料在0．3—16．7微米波长范围内的光吸收率显著提高。SF6氛围下制备的表面微结构硅材料的光吸收率在整个测量波段范围内可保持在80％以上；N2氛围下制备的表面微结构硅材料在0．3—1．1微米和9—14微米波段的光吸收率可保持在80％以上，但在2—7微米波段有一个低吸收带。这种极好的光吸收特性使表面微构造硅材料在高效硅光电池、全波段光探测器、激光功率计，光通讯和遥感等领域具有巨大的潜在应用价值。