基于纳米硅材料的新型电子器件、光电子器件等展现出良好的发展前景。当前一个具有重要研究意义的课题就是如何进一步调控纳米硅材料的器件性能,而利用掺杂来调控纳米硅材料的光电性质是其中一个重要途径。本论文主要研究了磷掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜的光学与电学性质以及硼掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜的电学性质。首先,利用等离子体增强化学气相沉积系统生长得到了掺杂的非晶硅/二氧化硅多层膜结构,再经过脱氢以及高温退火得到了掺杂纳米硅/二氧化硅的多层膜样品。采用透射电子显微镜和拉曼测试对多层膜的结构进行了表征。利用X射线光电子能谱对样品中的化学组分等进行了分析,并利用电子自旋共振对多层膜的键合组态进行了表征。在电学方面,采用变温霍尔系统测量了多层膜的电学参数如载流子浓度、霍尔迁移率、电导率,分析了不同纳米硅尺寸的电学变化规律以及掺杂纳米硅中载流子的输运性质。在光学方面,利用光致发光谱研究了多层膜在可见光波段以及近红外波段的发光现象。本文的研究结论如下:（1）制备出了尺寸可控且结晶性良好的磷掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜结构,并观察到了显著的磷掺杂纳米硅的尺寸依赖性质:随着纳米硅尺寸的变化,纳米硅的电导率、载流子浓度数以及霍尔迁移率均显著发生改变。随着纳米硅量子点尺寸从2 nm逐步增加到20 nm,室温电导率从6×10-5 S/cm上升到1034 S/cm,且对应的样品电子浓度也有7个数量级的变化;对于2 nm和4nm的小尺寸纳米硅,样品的电导率随温度升高而增大,表现为半导体特性;对于8 nm和20 nm的大尺寸纳米硅,其电导率随温度升高而略微有所降低,表现为类金属的电学特性。（2）在小尺寸（2nm）磷掺杂纳米硅量子点中,界面中心引起的820nm处的发光信号强于尺寸为4 nm的磷掺杂纳米硅的发光信号;在小尺寸（2 nm）磷掺杂纳米硅中观察到了 1250 nm处的近红外发光。且随着纳米硅尺寸的增大,载流子浓度显著提高,等离激元吸收强度增大且吸收峰向高波数方向产生移动。对于较大尺寸（8nm）的磷掺杂纳米硅样品,观测到在红外波段（500-2000cm-1）有明显的吸收峰。（3）制备了尺寸均匀的硼掺杂纳米硅量子点多层膜,并实现了不同的硼掺杂浓度。硼杂质的引入可以降低量子点间的晶界势垒,并有效地提高材料的霍尔迁移率,对于硼掺杂标称比为1%的纳米硅,其室温霍尔迁移率可以达到8.7cm2/Vs。硼掺杂纳米硅中绝对大部分的硼原子无法有效掺杂进入纳米硅中;硼有较高的几率占据在晶界位置。（4）对于硼掺杂纳米硅,变温霍尔效应测试表明,样品在低温区间（T300K）内,材料的载流子输运性质以热激发导电为主,载流子的迁移率随温度的升高而下降,并且随着硼掺杂浓度的提升,掺杂纳米硅所需的激活能逐渐减小;在常温区间到极低温度的过渡区间内（120-300 K）,硼掺杂纳米硅的导电性质由Mott变程跳跃与热激发传导共同作用。（5）分别制备了基于磷与硼掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜p-n结的结构,以及制备了基于磷掺杂纳米硅单层膜p-n结的结构。相较于掺杂非晶纳米硅/二氧化硅多层膜p-n结,掺杂纳米硅使得p-n结具有更高的导电性能,正向电流得到显著提高;当正向电压为5 V时,对于磷掺杂标称比为10%的掺杂纳米硅/二氧化硅多层膜p-n结,其电流达到了 380 mA。此外,相比于单层膜p-n结,多层膜p-n结体现出更好的整流特性。