由于非晶硅纳米颗粒在纳米生物技术以及纳米器件和结构开发方面有重要的应用价值，因此很有必要对其制备方法和性质进行系统的研究。本文正是在这一考虑下，研究了非晶硅纳米颗粒的合成，发光性质以及相应固体薄膜的制备，得到的主要结论如下： 1.以硼掺杂的晶体硅(电阻率为1～10Ωcm)作为靶材，在抛光的钼(Mo)衬底上进行射频磁控溅射(rf—magnetron sputtering)(溅射功率100 W，氩气压强3 Pa，时间5 h)，得到钼衬底上的非晶硅薄膜。采用制备多孔硅的实验思路，制备多孔非晶硅，但是用双氧水取代通常制备多孔硅时用的水，可以使得到尺寸更小的纳米颗粒。再通过超声震荡得到水溶液及三氯甲烷溶液中悬浮的非晶硅纳米颗粒。这样制备出来的颗粒尺寸可以达到很小(1～2nm)，且尺寸分布范围较小。改变电化学腐蚀的电流密度，可以有效地控制生成的多孔非晶硅中小颗粒的尺寸，实际上控制了制备出的非晶硅纳米颗粒的尺寸。 2.为了理解超小非晶硅纳米颗粒(尺寸1～2 nm)的光学性质以及其表面状态对发光特性的影响，我们分别对水溶液和三氯甲烷溶液中悬浮的非晶硅纳米颗粒的光致发光谱(PL谱)进行了研究。我们观察到，对于悬浮在水溶液中的非晶硅纳米颗粒，一开始，随着激发波长的减小，PL的峰位蓝移。但当激发波长减小到320 nm以下的时候，PL锋位置保持不变，而对于悬浮在三氯甲烷中的非晶硅纳米颗粒，PL峰的位置随着激发光波长的减小而单调的蓝移。这两种不同的蓝移过程说明，溶液对其中的非晶硅纳米颗粒的发光性质是有影响的。当纳米颗粒的尺寸减小到1～2 nm的时候，其表面钝化的情况将对其发光性质产生重要的影响。在非晶硅纳米颗粒被震荡到水溶液中以后，颗粒的表面将形成一些Si—OH键，这就改变了之前颗粒表面完全氢钝化的情况。与此不同的是，如果非晶硅纳米颗粒在三氯甲烷溶液中，它表面的钝化状态将不会变化。我们用以下的理论模型对此进行分析，非晶硅纳米颗粒光致发光发射出的光子能量可以用下式表示：Epl=Eg+ΔE—Eb—Es，其中，Eg为非晶硅体材料的带隙，AE表示由于量子限制效应而使能带增宽的量，Eb表示激子束缚能，Es表示表面态的局域能。如果非晶硅纳米颗粒表面是氧终端的，当纳米颗粒的尺寸非常小时，(Eb+Es)的增加量将和由于量子限制效应导致的能带增宽ΔE相抵消，其结果就是光致发光的能量不再随着颗粒尺寸的减小而增加，表现在PL谱上就是当激发波长进一步减小时，PL峰位不再蓝移。与此相比，对于氢钝化的非晶硅纳米颗粒，Es即使在颗粒尺寸非常小的情况下与ΔE相比还是小很多，因此，发射的光子能量随着颗粒尺寸减小一直增大。 3.采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为固体薄膜基体材料。因为PMMA是透光率极高的高分子材料，制成的固体薄膜可以有效的实现光致发光。这一设想的实现将为最终把非晶硅纳米颗粒应用到与现有工艺相兼容的光电集成技术中打下基础。