수 nm의 結晶 粒子들이 서로 연결된 형태를 띠는 다공질(多孔質) 실리콘의 電氣的 特性을 연구하였다. 양자구속효과 (量子拘束效果)로 인한 광(光) 밴드갭의 증가는 실험적으로 밝혀졌으나, 양자크기효과가 다고질 실리콘의 전기적 성질에도 영향을 미치는지에 대하여는 발표된 例가 거의 없다. 이 논문에서는 다공질 실리콘의 양자크기효과가 전기적 성질을 통해서도 나타나는지 조사하였고, 그 과정에서, 깊은 준위 缺陷과 관련된 잔류 광 전기전도도(殘留 光 電氣傳導度)가 다공질 실리콘에서도 나타난다는 것을 처음으로 발견하였다. 이 논문에서는 이들 깊은 준위 缺陷이 어떻게 전하 轉送과 捕獲에 關與하는지를 다루었다. 자세한 내용을 요약하면 다음과 같다.
첫째, 기본적으로 조사한 光學的 性質 즉, 포톤(photon)의 發光과 吸收, 포논(phonon)의 스펙트럼 등은 多孔度의 변화에 따라 그 특성이 변하였다. 多孔度를 증가시키면 발광과 흡수 스펙트럼은 에너지가 높은 쪽으로 이동하는 소위 靑色偏移를 일으켰으며, 포논의 스펙트럼은 赤色偏移를 일으켰는데 이는 미세결정에 대한 라만 산란식을 적용하여 포논이 미세결정내에 拘束된 것으로 해석하였고,이를 토대로 추정한 미세결정의 크기는 다공도가 증가할 수록 작아졌다. 위의 결과는 지금까지 발표된 文獻의 결과와 일치한다.
둘째, 잔류 광 전기 전도도를 발견하였고, 이를 바탕으로 準安定狀態의 缺陷이 있을 것으로 예측하여 電子 常磁性 共鳴(EPR)을 통해 이미 알려진 표면의 실리콘 댕글링 본드의 역할을 조사했으나 그 결과는 豫想과 달랐으며, 이 것 이외의 또 다른 準安定狀態의 缺陷이 있을 것이라고 確信하였다. 또 하나 중요한 발견으로, n-형 실리콘 위에 만든 다공질 실리콘은 잔류 광 전기전도도를 나타내지 않았다. 오직 p-형 실리콘 위에 만든 다공질 실리콘은 잔류 광 전기전도도를 나타내지 않았다. 오직 p-형 실리콘 위에 만든 시료에서만 잔류 광 전기전도도가 나타났다. 豫想대로 光誘 電流 減殺 分光(PICTS) 신호는 p-형 실리콘 위에 만든 다공질 실리콘에서만 나타났으며, 위치는 대략 傳導帶 아래 0.5 eV 이었다. 이 결함의 정확한 正體는 현재로선 알 수 없으나, 실리콘에 도핑된 도판트, 즉 보론 (Boron)이 準安定性을 띠는 缺陷이라고 짐작할 뿐이다.
세째, 缺陷에 대한 情報를 보다 자세히 얻기 위해 전기전도도와 PICTS를 사용하였다. 전기전도도의 活性化 에너지는 다공도가 증가함(30 에서 75%로)에 따라 같이 증가하는데 (0.31에서 0.79 eV로), 暫定的으로 다공도의 증가와 竝行한 밴드갭의 증가로 해석하였다. PICTS를 통해 결함의 위치가 전도대 아래에 아주 깊이 위치함을 알아내었고, 다공도를 30에서 75%로 증가시켰을 때 0.5 eV 에서 0.86 eV까지 깊어졌다. 위의 두 변화, 즉 전하 방출 벽 에너지와 열적 이온화 에너지를 관찰한 결과 그 둘의 차이가 점점 줄어듬을 알 수 있었다. 이 현상을 一意的으로 설명하기 위해 양자크기효과와 格子弛緩을 동시에 고려하여 깊은 준위 결함에 대한 配位座標圖 (Configuration Coordinate Diagram)을 提示하였다. 이를 土臺로 위의 현상을 定性的으로 설명할 수 있었다.
