多孔硅材料具有高效率的室温可见光发射性能,是光子数据存储、处理和传输的潜在重要材料。然而多孔硅发光性能不稳定,在空气环境中孔壁表面化学环境会发生变化,导致发光强度的降低和峰位的移动。本论文围绕多孔硅材料的发光强度提高、稳定性改善和发光机理探索,以正电子谱学方法为主要技术,采用多种钝化方法对孔壁表面进行处理,系统研究了样品微结构以及缺陷对多孔硅材料发光性能的影响。论文的主要研究内容和结论如下：1)利用阳极腐蚀法在N型和P型硅片上制备了厚度达上百微米的多孔硅薄膜,使用正电子湮没寿命谱(PALS)和正电子湮没寿命-动量关联谱(AMOC)对样品的微孔结构以及电子偶素在材料孔隙内的湮没行为进行了表征,发现电子偶素的湮没行为与孔隙内的气氛环境密切相关。2)通过控制电流密度制备了不同孔径尺寸的N型多孔硅样品,实验发现腐蚀过程中紫外光照有加速样品腐蚀速率的作用。利用电子偶素的湮没寿命与多孔硅孔径的关系,研究了N型和P型多孔硅样品中孔径大小和晶粒尺寸对发光性能的影响,发现N型多孔硅中随着孔径的增加发光强度存在一个极大值,同时P型多孔硅的发光性能优于N型。3)使用不同溶液对样品孔壁表面进行修饰,发现水和乙醇对孔壁表面具有不同的修饰作用,使样品的发光强度和发光峰位发生变化；在不同浓度、不同时间下对多孔硅样品进行Fe离子钝化,发现Fe离子钝化对P(N)型多孔硅的发光性能有提高(降低)的作用；尝试使用其它多种金属离子对N型多孔硅进行钝化,其对发光性能的影响均为负面效应。4)为同时反映孔径大小、晶粒尺寸与表面修饰对发光性能的共同影响,使用快速热氧化、水蒸气退火和真空退火的方法发对样品表面进行了钝化处理,并结合正电子谱学表征结果,对样品的发光机理进行了探讨。结果表明样品的发光中心发生了变化,从而导致发光强度和峰位均发生改变。此外在谱仪方面,我们通过改变符合方式,实现了AMOC谱仪的内触发模式。内触发模式使谱仪在峰谷比、分辨率不降低的情况下使符合效率得到有效提高,增加了谱仪的计数率,使测量结果更加可靠、准确。