本论文的主要工作集中于对多孔硅“黑硅”理论和实验的研究。通过对多孔硅多层薄膜光学折射率的设计，利用电化学腐蚀多孔硅制备出“黑硅”材料，并对该材料的反射和透射性质进行了理论和实验上的探讨。本论文主要工作及创新点如下： 1) 对多孔硅多层膜光学特性的理论研究通过改变多孔硅的多孔度，其光学折射率在可见光和近红外光区域可调，因此通过对多孔硅折射率的设计，可构造出功能不同的多层膜光学元件。我们利用折射率渐变理论和传输矩阵模型，在300-80nm可见光范围内对基于硅的一个折射率渐变体系(折射率从接近空气的n=1.5到硅的n=3.5渐增)的反射、透射及吸收谱进行理论模拟，获得低于10％的宽波段反射。我们在计算中通过改变模型的厚度、层数等参数得到一系列反射谱，分析结果为后来的实验提供了理论依据。 2) 电化学阳极腐蚀法制备基于多孔硅的“黑硅”以及其反射性质的研究通过对硅光学折射率的设计，首次用电化学腐蚀这一简单易行的方法获得一种具有极低反射率的硅材料。从肉眼看材料呈现均匀的黑色，故称之为“黑硅”。该“黑硅”材料具有折射率渐变的多层多孔微结构，其反射率在可见光及近红外波段(300nm-3000nm)宽波长范围内达到5％以下。利用传输矩阵对制备的“黑硅”样品反射谱进行理论模拟，计算结果与实验符合很好，从而用折射率渐变理论解释了“黑硅”现象。同时，用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对“黑硅”进行形貌分析，发现其表面和体内呈纳米量级的多孔结构，并获得用于理论模拟的微观参数。该材料在低反的波长范围和低反的绝对值上均优于国际上已报道的其他低反硅材料。 3) 多孔硅“黑硅”材料透射谱的初步研究“黑硅”材料除了反射率这一重要参数外，透射和吸收率的研究也是十分重要的，本部分对“黑硅”的透射性质进行初步研究。由于我们电化学阳极腐蚀工艺及硅片 (P 型 (100) 重掺低阻硅片) 的限制，使实验室传统的腐蚀工艺无法获得多孔硅“黑硅”样品的透射谱，我们为此对电化学腐蚀工艺以及硅片的选择进行改进，成功获得基于双面抛光多孔硅“黑硅”材料的透射谱。通过对结果的分析，我们得到多孔硅折射率渐变系统在近红外波段减反增透的初步结论。这为将来多孔硅“黑硅”吸收性质的研究奠定了一定基础。