硅是间接带隙半导体，发光效率低。但硅纳米晶由于
量子限制效应（quantum confinement effect），使得能带宽度随硅纳米晶尺寸大小而变化，而且发光效率大大增强。常见的硅纳米晶都以镶嵌在氧化物介质中的形式存在，如镶嵌在SiO2的介质中，发光谱可覆盖可见光波段到近红外，单个硅纳米晶的尺寸一般在2-6nm。
起源于canham在室温下发现多孔硅发光，从而引起对低维度限制的硅的研究热潮。但多孔硅由于不稳定，易被氧化，物理性质脆，难以与现有的硅工艺相结合等缺点，使得研究热情转移到镶嵌在介质中的硅纳米晶。