用脉冲激光制备纳米硅的过程中，在Purcell腔中会形成等离子体晶格结构，这是等离子体激元与光子相互作用的结果，其形成的等离子体晶格与Wigner晶体结构很相似。利用光致发光光谱研究局域态发光特征从而去控制纳米硅结构的发光，在氧气或氮气环境下制备纳米硅样品，由于表面键合作用形成电子局域态会产生几个特征发光峰，分别位于560、600 和700 nm 附近。在氧气环境下用激光照射硅晶片形成硅量子点，可以观察到样品的拉曼光谱随着测量温度的增加而产生频谱移动，这个过程伴随着声子能量的变化。温度较高时，光致发光峰强度下降，同时发射频谱变宽。在77 K 时，可以观察到光致发光峰的红移，这表明局域态发光在纳米硅发光的激活起着重要作用。在带隙中产生的局域态取决于表面键合的情况，表面键合可以激活硅量子点而增强发光。在硅薄膜上掺入稀土金属镱会形成电子局域态发光，可将电致发光的波长调控进入光通讯窗口。

用纳秒强激光脉冲制备了纳米硅和硅表面的硅镱键合结构,检测了纳米硅表面硅镱键合的发光特性,并对这种结构相应的光致发光(PL)和电致发光(EL)的动力学机理进行了研究.观察到纳米硅表面硅镱键合在700 nm附近尖锐的强发光峰,结合第一性原理计算认为是硅镱键合在弯曲纳米硅表面的局域态发光;利用纳秒脉冲激光沉积技术(PLD)制备多晶硅薄膜,发现由硅镱界面的失配形成表面的突触,其上的硅镱键合产生带隙中的电子局域态,该局域态发光分布在1250~1650 nm波长范围,有增强的EL发光;用PLD方法制备硅镱多层膜量子级联结构,测量到光通信窗口的多个发光峰,并观察到随膜层数增加且发光峰增多.