Cu／SiO2/Si（100）体系中Cu和Si的扩散和界面反应

室温下,利用磁控溅射方法在P型Si(100)衬底上沉积了铜(Cu)膜.采用X射线衍射(XRD)和卢瑟福背散射(RBS)分析了未退火以及在不同温度点退火后的样品,研究了Cu/SiO3/Si(100)体系的扩散和界面反应.RBS分析得出对于Cu/SiO2/Si(100)体系,当退火温度高于350℃时,才产生明显的扩散,并且随着温度的升高,体系扩散越明显;当退火温度在450℃以下时,XRD没有测得铜硅化合物生成;当温度到500℃时才有铜硅化合物生成.这比已有文献报道的温度低.     

金刚石薄膜的表面金属化及与Ti薄膜的界面扩散反应的AES研究

利用磁控溅射的方法在金刚石薄膜表面沉积了２５０ｎｍ厚的金属Ｔｉ层，通过３００￣６００℃的真空热处理，促进了Ｔｉ与金刚石之间的界面扩散反应。利用俄歇电子能谱研究了Ｔｉ／金刚石薄膜界面的结合状态，发现在界面上形成了Ｔｉ的碳化物。并发现Ｔｉ与金刚石薄膜发生了大幅度的界面扩散反应，Ｔｉ元素渗入金刚石层达６００ｎｍ，促进了Ｔｉ与金刚石之间形成良好的化学结合，为获得高性能的金刚石切削工具提供了可能。界面扩散反     

Ti/ZrN2/Al薄膜界面扩散反应的研究

利用直流磁控反应溅射法在Al基底上制备了ZrN2及Ti多层薄层,利用扫描俄歇微探针的深度剖析和线形分析技术研究了真空热处理对Ti/ZrN2/Al样品膜层之间的界面化学状态和相互作用的影响,研究结果表明,真空热处理使Ti/ZrN2/Al薄膜界面上发生了明显的界面扩散和化学反应,生成了TiNx物种,并且薄膜内层发生了严重的氧化反应。     

PZT/Si界面氧化反应机理及动力学研究

运用俄歇电子能谱深度剖析和线形分析研究了PZT／Si界面氧化反应的机理和动力学过程。研究结果表明，在PZT／Si样品的热处理过程中，环境气氛中的氧可以透过PZT薄膜层扩散到PZT／Si界面，并与硅基底反应形成SiO2界面层。界面氧化反应由氧在PZT层和SiO2层中的扩散过程所控制。     

Cr/SiO_2界面还原反应研究

利用俄歇电子能谱研究了Cr／SiO2薄膜在热处理过程中的界面扩散反应机理、界面反应动力学过程及界面反应产物。研究结果表明，Cr／SiO2体系的界面还原反应主要是Cr与SiO2的反应，其还原反应产物是CrSix和Cr2O3物种。界面还原反应的速度与反应时间的平方根成正比，其界面还原反应过程受Cr向SiO2层的扩散过程所控制，界面还原反应的表观活化能为72．5kJ／mol（约0．75eV）。     

PZT／Si界面氧化反应机理及动力学研究

运用俄歇电子能谱深度剖析和线形分析研究了ＰＺＴ／Ｓｉ界面氧化反应的机理和动力学过程，研究结果表明，在ＰＴ／Ｓｉ样品的热处理过程中，环境气氛中的氧可以透过ＰＺＴ薄膜层扩散到ＰＴ／Ｓｉ界面，并与硅基底反庆形成ＳｉＯ２界面层，界面氧化反应由氧在ＰＴ层和ＳｉＯ２层中的扩散过程所控制。     

PZT/Si薄膜的扩散反应研究

运用XPS和AES研究了PZT薄膜／Si在热处理过程中的薄膜及界面化学反应：在热处理过程中，气氛中的氧气通过PZT的缺陷通道扩散到PZT／Si界面上，并与界面上的硅发生氧化反应形成SiO2界面层。同时基底上的硅通过PZT的缺陷扩散到样品表面形成SiO2表面层。此外，在PZT／Si界面上，Ti的氧化物和Si发生还原反应，形成了TISix金属硅化物，并残留在PZT膜层和SiO2界面层中。在PZT膜层内，有机结碳和钛的氧化物发生还原反应形成了TiCx物种，并存在于PZT膜层中。     

Ti/SiO_2界面反应的研究

运用俄歇深度剖析和俄歇化学效应研究了Ti／SiO2的界面还原反应。结果表明，在薄膜样品的制备过程中，金属Ti可以和SiO2发生界面还原反应，形成TiSi和TiO2物种。薄膜样品在RTA处理时，Ti和SiO2的界面反应大幅度地增加，尤其是当RTA温度高于700℃时，界面反应增加得更快。700℃温度可能是Ti和SiO2界面反应的活化温度。随着反应时间的增加，界面反应也相应增加。当Ti层的厚度增加时，也有利于Ti和SiO2的界面反应。     

Ti/Al_2O_3界面反应的俄歇电子能谱研究

用俄歇电子能谱详细研究了Ti／Al2O3的界面反应。通过观察Ti的L23M23M45，L23M23M23及Al的LVV俄歇发射强度、峰形及位置随深度变化，研究Ti－O，Al－O，Ti－Al等价键结合状态，同时考虑Al不同化合态俄歇峰的化学位移。选取特征峰，进行Auger深度分析。实验表明室温下Ti／Al2O3的界面已发生反应，Al—O键被还原，元素Al在界面析出。仅在600℃以上退火样品中存在Ti—A1价键结合状态。原子浓度分布曲线显示界面反应区域随退火温度增加而变宽变高。850℃时曲线上已形成平台。平台区的成分（原子百分浓度）为53％Ti，32％Al，约12％O。界面反应产物由Ti3Al，Al与固溶O组成，同时XRD分析在850℃样品上观察到了Ti3Al相的衍射线。     

Ti/Al_2O_3界面的光电子能谱研究

用X射线光电子谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）研究了Ti／Al_2O_3界面形成的过程。研究表明，活性金属Ti在室温下能与衬底Al2O3（1102）形成约20nm强结合的界面区。从Al，O，Ti的光电子谱形状变化以及它们随着Ti覆盖度的增加而出现结合能位移表明，在界面处形成的反应层中，最初几个单层的Ti很容易被Al2O3表面的活性氧所氧化，从而使Ti／Al2O3界面逐步由具有更强相互作用的TiOx／Al2O3界面所代替，并形成由多相混合体［Ti-O相，（Ti，Al）2O3相以及金属Al相］所组成的界面区。就是说，Ti通过Al—O键的O2-离子转移其电子给Al3 并使它还原成金属Al，从而形成Ti－O键所致。本文用AES强度剖面分析观察到了这种被还原的Al。     

Pt扩散阻挡层对PZT/Si薄膜化学结构和性能的影响

运用XPS和AES研究了Pt扩散阻挡层对PZT薄膜／Si界面化学结构和性能的影响：在PZT薄膜和Si基底间增加Pt扩散阻挡层，可以抑制TiCx物种和TiSix物种的形成，促进PZT薄膜的形成反应。Pt扩散阻挡层的存在阻断了氧和Si的相互扩散反应，促进PZT物种形成钙钛矿型晶体结构，使得形成的PZT薄膜具有和体相材料相近的高介电常数和铁电性能。     

RIM聚氨酯快速反应动力学研究

用自行研制的绝热流变仪研究了RIM聚氨酯快速反应动力学。确定了以二丁基锡二月桂酸酯[DBTDL]为催化剂时,高活性聚醚和改性MDI的反应动力学方程。当[DBTDB]<0.56mol/m~3时,非催化反应起主要作用,在整个转化率范围内符合二级反应动力学;当[DBTDL]≥0.56mol/m~3时,催化反应为主,二级反应只在凝胶点之前适用。改进了Macesko机理,合理地解释了RIM聚氨酯快速反应历程。     

Ti/AlN陶瓷界面反应的热力学研究

对AlN陶瓷在室温和超高真空条件下蒸镀金属钛过程的界面反应进行了热力学研究，并用X光电子能谱（XPS）进行了验证，表明在金属钛沉积以前AlN陶瓷在空气中表面部分被氧化，当样品沉积了金属钛后，刚沉积上的钛是氧化状态，随着钛沉积厚度的增加，表面TiN和Al2O3的成分都增加。