多孔硅作为单晶硅衍生出的一种新型材料,不仅具有良好的半导体特性,而且具有低成本、高均匀性、高深宽比、大比表面积等诸多优异特性,在微机电系统、储能、生物传感等领域得到广泛应用。目前,N型多孔硅的制备技术已经基本成熟,而P型多孔硅成孔机理研究还处于探索阶段,极大限制了多孔硅的进一步应用。本文对P型多孔硅的生长过程、成核演变、多种结构进行了理论和实验的系统研究,揭示了不同腐蚀条件对多孔硅成核过程、成孔结构及光学性能的影响,并对多孔硅光学性能及电学性能进行调控研究。主要研究内容和创新点如下:首先,实验研究了P型多孔硅的成核过程,完善了P型多孔硅的生长模型,揭示了在P型多孔硅成核过程中,电流密度、HF浓度、电解质成分等不同腐蚀条件对其成核速度、成核层深度等方面的影响。结果表明:增大电流密度和HF酸浓度可以有效地提高多孔硅的成核速度,为多孔硅的快速制备提供了理论基础。其次,系统研究了P型多孔硅生长过程中的微纳结构及其光学性能调控。结果表明:利用强氧化剂和有机溶剂可以有效拓宽低阻值硅衬底上制备多孔硅的电流窗口。同时,通过对电解质的改性可以实现对多孔硅微结构的调控制备,不仅增强了多孔硅的光致发光性能而且提高了其对紫外光的响应特性,为多孔硅基光学器件研制奠定了基础。最后,制备多孔硅/氧化锌复合材料,对多孔硅电学性能进行优化研究。研究结果发现:纳米氧化锌可以使多孔硅表面钝化,极大地提高多孔硅的电容特性,在经过500次的循环伏安测试后依然具有较好的稳定性,为新型多孔硅基超级电容器研制提供了理论基础。本文通过对P型多孔硅的成核机理、生长模型、微结构调控以及多孔硅表面钝化等方面的系统研究,为多孔硅的快速制备及其在光电子器件及超级电容器中的应用提供了理论基础。