当材料的特征尺寸降低至纳米尺寸，量子尺寸效应、量子干涉效应、非线性光学效应、量子隧穿效应、库伦阻塞效应以及表面、界面效应等都会表现得越来越明显，这些效应的产生使硅量子点具有与宏观材料不同的物理化学特性，从而在LED、太阳能电池以及存储等半导体器件领域有着广阔的发展前景。我们采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术，以硅烷和甲烷为反应气体制备出了非化学计量比的富硅碳化硅薄膜，并优化了气体流量比、射频源功率、衬底温度和反应时间等参数，再通过高温退火析出硅量子点，其中高温退火是硅量子点形成最关键的步骤。本文首先通过对傅里叶变换红外吸收光谱（FTIR）技术、Raman光谱技术和X射线衍射光谱（XRD）技术得到了硅量子点形成的机制。从化学键的变化角度来说，未退火的样品中存在大量的氢原子，随退火温度的升高，SiHn、CHn、Si-CH3、C-SiH等化学键断裂氢原子逸出，带悬挂键的硅原子相互结合成核并生长，形成硅量子点。从结晶的角度来说，退火促进了硅量子点的生长与晶化过程，当退火温度为1050℃，硅量子点的结晶度达到42.3%，与此同时，硅量子点的平均尺寸也随退火温度的上升有所增长。然后透射电子显微镜（TEM）图像直观表征了硅量子点的形貌，通过对其统计计算得到退火温度为1050℃退火温度下的硅量子点的平均尺寸约为3-4nm，这与Raman光谱和XRD的计算结果一致。根据对光致发光光谱（PL）的分析我们得到了硅量子点的发光特性，当退火温度小于1050℃时，硅量子点的PL光谱峰位随退火温度增加发生红移，这可以归因于硅量子点平均尺寸的变大，当退火温度由1050℃继续升高，则峰位开始蓝移，这可能是由于硅量子点之间发生连接或高温下N2参与反应影响了硅量子点的生长引起的。