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随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小,集成电路的集成度将越来越高,芯片间信号传输所使用的金属互联将成为器件性能提升的瓶颈。硅基光互联是解决上述难题的有效途径之一。但由于硅本身的间接带隙特性,硅基光源成为光互联的难题所在。近年来,富硅氮化硅（SiNx,x＜4/3）体系由于其制备方法与大规模集成电路制造工艺兼容、光致发光效率高、载流子注入势垒小等优点,受到了越来越广泛的关注,已逐渐成为硅基发光领域中的一个研究热点。本论文采用PECVD方法制备SiNx薄膜,并系统研究了其光致发光及电致发光性能。通过上述研究,取得了如下主要结果:（1）SiNx薄膜的光致发光及电致发光均来自氮化硅禁带内缺陷态之间的电子跃迁。光致发光峰位会随着薄膜成分的改变而改变,其荧光寿命为ns量级,且发光强度随热处理温度的升高而急剧下降,原因是热处理过程中形成了Si量子点,减少了与Si相关的悬挂键。而电致发光峰位并不会随薄膜成分的改变而改变,始终位于600nm处,主要是来自缺陷能级EC→≡Si-之间的电子辐射跃迁。（2）SiNx薄膜MIS（Metal-insulator-semiconductor,MIS）器件具有良好的整流特性。低电场下,MIS器件中的电子以Poole-Frenkel隧穿机制进行传输;高电场下,电子将以Fowler-Nordheim隧穿机制和陷阱辅助隧穿机制进行传输。电子隧穿过程将引起器件发热,从而会影响到器件的工作稳定性。（3）NH3等离子体预处理Si衬底对SiNx薄膜的光致发光强度及峰位基本没有影响,但对电致发光影响较大,预处理过的样品在经过适当条件的热处理后电致发光强度显著增强。原因是电致发光时,Si衬底与SiNx薄膜之间的界面态可能成为载流子的束缚中心,进而降低载流子的注入效率及发光强度,通过NH3等离子体预处理,并经适当温度的热处理可以有效降低该界面态密度,从而使发光增强。（4）N2O等离子体处理SiNx薄膜可以提高薄膜的电致发光强度,但热处理后强度将显著下降。原因是等离子体处理过程中引入的N原子消除了Si的悬挂键,减少了非辐射复合中心的浓度,导致发光增强,热处理后,原子发生重排,N原子与Si原子断开,进而与O原子结合,形成N=O键,致使电致发光强度降低。（5）在SiNx薄膜MIS器件引入SiO2电子加速层可以使其电致发光强度得到一定程度的提高,原因是经SiO2层加速后得到的高能电子进入SiNx薄膜后,由于轰击离化作用,将激发出更多的载流子,提高了导带上的电子浓度,增大了电子与价带上空穴的复合几率,最终使电致发光增强。