量子点具有优异的电学和光学性能,在未来的纳米电子学、光电子学和量子计算等领域具有广泛的应用前景。自1997年Nakajima等人采用离子注入技术在SiO2/Si中首次获得了Sn量子点以来,目前关于Sn量子点的研究正方兴未艾。Sn量子点又可分为α-Sn量子点和β-Sn量子点。α-Sn是一种直接窄带隙(Eg=0.08 eV)半导体材料,由于载流子的有效质量很小(0.0236 m0),其带隙随量子点尺寸的减小而迅速增加,有望用来制作中红外探测器。金属性的β-Sn量子点在费米能级附近具有比半导体量子点更高的态密度,因此在电荷存储方面具有更大的潜在应用价值。将Sn量子点嵌入到Si材料中,可以改变Si的能带结构,有望实现其从间接-直接带隙的转变。目前,已有Sn量子点带边光致发光(PL)和红外吸收方面的研究报道,但由于Sn量子点周围环境复杂,尚未得到一致的结论。本文采用固相外延技术(solid phase epitaxy, SPE)在清洁的Si(001)衬底上得到了高密度的Sn量子点,并分别研究了沉积温度、沉积厚度、退火温度和退火时间对于量子点尺寸分布和结晶性的影响。通过拉曼(Raman)测试,我们清楚地观察到α-Sn薄膜和α-Sn量子点的拉曼峰,及其由于内部应力较大造成的频移(蓝移)。提高退火温度或者延长退火时间后,形成的是β-Sn量子点。但由于Sn量子点的尺寸仍较大,同步辐射FTIR谱中没有观察到量子点的特征吸收峰。另外,由于ZnO量子点具有比ZnO体材料更优异的光学性能。在量子限制效应作用下,ZnO量子点的发光将蓝移到近紫外,有望用于制备紫外光发射器件。因此,我们开展了ZnO量子点量子限制效应的探索实验,该研究得到了教育部研究生创新基金项目(No 20090655S)的支持。