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现代光电子集成的首要任务是探索硅基光源和硅基纳米结构，因此对硅基发光材料以及硅基半导体纳米结构的研究一直是当前研究的热点，本论文在该领域做了一些工作。首先研究了硅基Ge氧化物薄膜的蓝-紫光发射特性，然后探讨了通过制备(Ge：SiO2)/SiO2多层膜来获得Ge纳米晶粒的新结构的可行性。
1、通过在低氧压下溅射单晶Ge靶的方法制备了Ge氧化物薄膜，并观测到了410nm左右一个很强的蓝-紫光光致发光(PL)峰。发光峰的峰位不随退火温度的不同而移动。其强度在600℃退火的样品中达到最大，在700℃及其以上温度退火的样品中，发光几乎消失。光致发光激发(PLE)谱的检测表明这一发光峰和经常能在Ge氧化物中观察到的和GeO色心相联系的395nm的发光的起源是不同的。拉曼散射、X射线衍射(XRD)实验结果表明410nm光致发光峰起源于Ge中性氧空位中心的光学跃迁。我们的实验为判别中性氧空位中心的存在提供了有力的判断依据。
2、制备了(SiO2：Ge)/SiO2多层膜，并在800℃退火30分钟的样品中观测到了GeXRD(220)峰的分裂以及Ge纳米晶粒的择优生长。拉曼散射和XRD谱的实验结果表明这一反常现象是由样品中的应力引起的。通过制备(SiO2：Ge)/SiO2多层膜，我们既可以控制晶粒尺寸(通过改变SiO2：Ge层的厚度)，又可以增加纳米晶粒上的应力，因此它在获得半导体纳米晶粒的新结构方面是很有前途的，也会在技术上有重要的应用。
3、对参与本实验组的另一工作做了介绍。高温退火C60偶联多孔硅系统可以形成蓝光发射的SiC层。N2中900℃退火30分钟后会形成a-Si1-xCx：H薄膜，出现了分别位于384nm、440nm和465nm三个稳定的光致发光峰。其中440nm和465nm的发光峰是跟a-Si1-xCx：H相关的，384nm的发光可能来自于硅的氧化物。当样品在1100℃下再退火60分钟后，发射出417和436nm的强的蓝光，这是同纳米尺寸的β-SiC颗粒表面相关缺陷态上的发光相连。FTIR吸收谱显示氢相关成分大大减少，a-Si1-xCx：H薄膜脱氢结晶，形成了β-SiC颗粒。