单晶硅是具有良好半导体特性的材料，是微电子的核心材料之一。美中不足的是硅材料不是好的发光材料，这对于在微电子学中一直占有“霸主”地位的单晶硅材料来说，的确是极大的缺憾。
从20世纪70年代末期开始，为了使灰色的单晶硅变得鲜艳夺目，能够在光照下发射可见光，科学家们一直致力于单晶硅的改头换面工作。非晶硅的出现及它在光电转换效率的提高上所发挥的单晶硅所无法比拟的作用，使人们看到了单晶硅的“闪光”。非晶硅在近红外波段出现发光带，尽管人们的肉眼无法察觉到，但确实证明了灰色的单晶硅这个“丑小鸭”由于结构状态的改变是可以“熠熠生辉”的。1990年，日本佳能公司首次于室温下，在6纳米大小的硅单晶颗粒的样品中观察到波长为800纳米附近有一强的发光带，随着硅单晶的尺寸减小到4纳米，发光带的波长已经延伸到可见光范围，淡淡的红光使科学家们长期追求单晶硅发光的努力终于成为现实。在同一年里，肯汉报道了室温下多孔硅有很强的光致荧光现象，发光波长在可见光范围内（可见光波长：.400～700纳米），肉眼可见，这是目前为止单晶硅家族中能够发强光的最重要的材料。
早在20世纪50年代，就有人发现，在氢氟酸溶液中对硅做电化学腐蚀，硅就会变成多孔状，谓之多孔硅。科学家研究表明，低孔度（低于60％）的多孔硅基本保持原衬底的单晶硅结构框架，只是在硅中形成许多孤立的孔洞，主要孔洞平行于腐蚀方向，主孔洞又不断产生枝权，就像遍布人体的经络，又像四通八达的密密麻麻的白蚁穴。当孔度达到80％时，相邻的孔洞将连通，留下一些孤立的晶柱和晶丝。高分辨电子显微镜分析表明，多孔硅是由许多纳米尺寸的小晶粒组成，颗粒的内核是有序的，外面覆盖一个无序的表层，这些颗粒在空间堆成无规则的珊瑚状。有序晶核的排列基本上保持了原来单晶体的晶向。
多孔硅之所以引人注目，关键是其具有发射可见光的特性，发光波长可以从红、橙、黄、绿到蓝色变化。从多孔硅的发射光谱可以看出，不但光子能量比原单晶硅高，而且发光强度也大得多。不同的条件下制备的多孔硅材料，其发光性质不同，不同测试条件下观察到的发光性能也有差异。所以，虽然目前已提出十几种相关的发光模型，但是多孔硅的发光机理尚无法确定。
多孔硅材料的发现就像原子弹爆炸一样，在科技界引起了极大的轰动，各国政府也极为重视，大批科技人员蜂拥而上投入研究。现在，光致荧光材料很多，为什么科学家和技术人员对多孔硅的发光如此重视？电子计算机的发展及更新换代要求集成电路的速度更快，集成度更高。而集成电路已经高度发展了，不足1平方厘米的硅片上可制作数百乃至上亿只微小的元器件，器件的长、宽、高的尺寸小于1微米，已经接近0.1微米的物理极限，可以说，就要做到“尽头”了。集成电路中信息的传输、处理和存储都是靠电子来进行的。如果能将传播速度最快的光子引进来，不但可以用光连接代替原来的金属连线，还可以直接参与信息处理和存储，把集成电路变成光电子集成。可当时认为单晶硅不是一种发光材料，只是集成电路的基本材料，而具有发光性能的半导体材料，如砷化镓等却不是理想的集成电路材料。科学家们曾试图将砷化镓等发光材料作用到硅上以完成光电子集成，虽长期努力却效果不理想。如今突然发现将单质硅做成多孔状，能够发射很强的可见光，真是不同凡响，自然引起极大的轰动。峰回路转，可谓“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”。这一卓越发现，给以硅为基底的光电子学奠定了基础，可以在硅基底上直接完成光电子集成，从而开辟一代光电子计算机。此外，发光多孔硅材料还可能在显示器、发光器件、传感器件等诸多领域一显身手，大展宏图。
大家看到这里，一定会产生许多疑问。比如多孔硅为什么能孔状生长？为什么多孔硅能够发射较强的可见光？由多孔硅材料为集成的光电子计算机能把计算机的速度提高多少？计算机能否变得更加袖珍？这些问题现在还回答不出来，还需要人们对多孔硅材料做进一步的深入研究才能揭开这些神秘的面纱。
