用于等电子谱线法诊断电子温度的Mg/Si混合膜制备工艺研究

进行了在单靶头磁控溅射装置上采用复合靶溅射制备Mg/Si混合膜的工艺研究,制备出了不同组分的Mg/Si混合膜,并利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)等测试手段,对混合膜的结构进行了初步分析.分析结果表明:Mg/Si混合膜中的镁以单取向多晶形式存在,硅以非晶形式弥散在镁的晶粒之间.     

用于等电子谱线法诊断电子温度的Mg/Si混合膜制备工艺研究

进行了在单靶头磁控溅射装置上采用复合靶溅射制备Mg/Si混合膜的工艺研究，制备出了不同组分的Mg/Si混合膜，并利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、透射电镜（TEM）等测试手段，对混合膜的结构进行了初步分析。分析结果表明：Mg/Si混合膜中的镁以单取向多晶形式存在，硅以非晶形式弥散在镁的晶粒之间。     

离子束混合提高耐热钢抗高温氧化性能研究

耐热钢4Cr9Si2试样上溅射沉积60nm左右的Si_3N_4或Si薄层,然后用120keV的N_2~+或Ar~+束轰击。氧化动力学曲线测量及扫描电镜观察表明,离子束混合使耐热钢的抗高温氧化性能有明显的提高。离子束混合同时也延长了汽车车灯玻璃耐热钢成型模具的使用寿命。并用TEM,AES,XPS及Monte-Carlo模拟法进行了分析。     

低温生长的Ge／Si超晶格界面结构的X射线散射研究

低温下用MBE方法生长了Ge／Si超晶格。X射线近边吸收限精细结构研究表明，Ge与Si再Ge／Si界面处存在化学混合。X射线反射及横向散射研究表明，Ge亚层上下表面的粗糙度呈反对称，下表面大的粗糙度来源于Ge向Si亚层中扩散形成SiGe混合组分结构：这种组分结构可以用一平均成份的SiGe合金层加以拟合，从而使得各亚层均有一个合理的粗糙度。旋转样品进行的X射线散射研究表明，这种SiGe的混合是各向同性的，这与透射电子显微镜的研究结构相一致。     

U-Mo合金γ相稳定性研究

研究了U-Mo、U-Mo-X（X＝Ti、V、Si）合金及U-Mo/Al、U-Mo-X/Al扩散偶界面层的γ相稳定性,探讨了合金元素和退火工艺对γ相稳定性的影响。结果表明：Mo含量越高,U-Mo合金的γ相稳定性就越高;U-6.5Mo-0.5Si合金的γ相稳定性较高,是因为U Si混合焓较低,但加入Si易导致形成USi_x脆性相;而U-6.5Mo-0.5Ti和U-6.5Mo-0.5V合金的γ相稳定性较差,是因为Mo在Ti、V体系内具有较低的混合焓,易形成固溶体或金属间化合物,导致γ相贫Mo;随着退火温度从500℃升高至600℃,γ相发生共析分解,扩散层的γ相数量减少,α相增多,α相成为Al的快速扩散通道,促使形成UAl₄、UMo₂Al₂₀和U₆Mo₄Al₄₃等富Al相。     

Au/Si体系离子束混合层的透射电镜研究

用剖面制样技术对在150K、293K、373K温度下Ar离子束混合的Au/Si界面层进行了透射电镜研究,获得不同深度的一些结构细节。     

U-Si合金相分析

铀-硅合金有七种相,每种相的铀含量都不一样,而合金中每种相的相对百分含量取决于硅的添加量。用扫描电子显微镜、扫描电镜的波谱和透射电镜的EDAX-9100能谱,进行不同含Si量的U-Si合金相分析(U-3.9 wt％Si,U-7.7wt％Si,U-10.6wt％Si);用真空电弧熔炼U-3.9wt％Si和U-10.6wt％Si合金。分析结果表明,U-3.9wt％Si铸态合金含有U,U_3Si_2共晶混合物和少量U_3Si,而U-10.6wt％Si铸态合金主要为USi,其余为U_3Si_2。用真空感应炉熔炼U-7.7wt％Si合金,这种铸态合金主要为U_3Si_2和少量USi。用IBAS-2000图象分析仪测量合金中的USi相百分含量,平均值约11.9wt％。     

U-Si合金相分析(英文)

铀-硅合金有七种相,每种相的铀含量都不一样,而合金中每种相的相对百分含量取决于硅的添加量。用扫描电子显微镜、扫描电镜的波谱和透射电镜的EDAX-9100能谱,进行不同含Si量的U-Si合金相分析(U-3.9wt％Si,U-7.7wt％Si,U-10.6wt％Si);用真空电弧熔炼U-3.9wt％Si和U-10.6wt％Si合金。分析结果表明,U-3.9wt％Si铸态合金含有U,U_3Si_2共晶混合物和少量U_3Si,而U-10.6wt％Si铸态合金主要为USi,其余为U_3Si_2。用真空感应炉熔炼U-7.7wt％Si合金,这种铸态合金主要为U_3Si_2和少量USi。用IBAS-2000图象分析仪测量合金中的USi相百分含量,平均值约11.9wt％。     

离子束合成法形成的Si／CoSi2／Si／SiO2／Si（100）结构

用离子束合成法先后在Si(100)衬底中形成了连续的SiO_2及CoSi_2埋层,从而形成了复合的Si/CoSi_2/Si/SiO_2/Si(100)结构。卢瑟福背散射、沟道技术及用扫描电镜所作的电子通道花样被用来对这一结构形成的各个阶段进行分析。这一结构可望用于今后新型的微电子器件、光电器件及三维集成电路等。     

单能窄束γ射线法检测U_3Si_2-Al燃料元件U_3Si_2均匀性

为进一步提高U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性检测结果的可靠性,文章建立了一种检测U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性的"单能窄束γ射线法"。该方法利用γ谱仪测量241Am的59.5 ke Vγ射线穿透燃料元件前后的透射强度,再根据物质的γ射线吸收公式和单次测量区域内U3Si2、Al总体积恒定的特性建立方程组,求解方程组得出U3Si2、Al各自的体积百分数进而得出分布均匀性。文章利用MCNP法和实测法对该检测方法进行了验证,结果表明:该方法具有工程可行性且实验检测相对精度达到3.99%。该方法为燃料元件燃料均匀性检测提供了一种新思路。     

As离子束混合形成硅化钨的卢瑟福背散射分析

本工作用卢瑟福背散射研究了离子束混合方法形成硅化钨的条件。通过对热烧结和离子束混合法的比较,结合X射线衍射分析相结构的结果,指出离子束混合法可降低形成二硅化钨所需的退火温度。观察到氧杂质对形成条件的影响,简单讨论了离子束混合形成硅化物的机理。     

离子束混合对铝合金腐蚀行为影响的阳极极化研究

用离子束一次混合、二次混合和氧化处理在LY11硬铝合金基体上形成防护层。在3％NaCl溶液中采用三电极动电位扫描法测定各试样的一次阳极极化和环形极化曲线,比较其自然腐蚀电位、点蚀击穿电位、保护电位、可能点蚀区宽度以及极化电流等电化学参数。发现离子束二次混合形成的富Cr新合金层远优于一次混合或氧化处理的防护层。用RBS分析获得混层合金元素的纵向分布,证明在二次混合情况下,Cr与基体产生了良好的混合。     

As离子注入形成硅化钨的研究

大规模集成电路的发展使集成度不断提高,器件尺寸减小,线条变窄。现常用的多晶硅栅和互连,由于电阻率高,限制了集成电路的速度。近年发展起来的硅化物材料,因其电阻率低、稳定性好、自对准性能好而常被用作大规模集成电路中的欧姆接触,互连和肖特基势垒。     

航空轴承表面改性的研究

本文介绍了采用离子注入的两种工艺路线(直接注入和离子束混合),对两种航空轴承材料(GCr15和Cr4Mo4V)经过单一元素或多元素组合的注入或混合处理后性能的影响。试验结果表明:两种工艺对两种材料表面改性的效果是相当的,都能大大提高材料表面抗腐蚀性能和耐磨性能。     

离子束混合生成银-黄铜合金混层及其摩擦性能

黄铜是工业上应用十分广泛的一种合金材料,若能改善其表面的摩擦性能,又保持基体原有的强度,将是具有实际意义的。为此,我们用离子束混合技术将银引入黄铜基体,在表面生成了润滑性能良好的银-黄铜合金混层,并对其摩擦性能、强度及与基体的结合力作了对比试验,然后用AES、SIMS、SEM以及光学显微镜对其混合状态和表面形貌作了分析和     

双束同时辐照对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金相稳定性影响

采用电子束 /He+ ion束同时复合辐照方式 ,研究了低活性Fe Cr Mn(W ,V)合金高温长时时效后组织稳定性 ,评价了He对辐照相稳定性影响。结果表明 ,单独电子辐照 ( 10a-1 )只引起相界面低密度空洞形成。而双束同时辐照对组织损伤具有协同效果 ,加剧相稳定性发生变化 ,如 :促进相间溶质原子扩散 ,导致析出相长大 ;新相的形成 ;发生结构无序化 ,促进析出相改性。从He原子与晶体辐照点缺陷与溶质原子相互作用和扩散等机制 ,讨论了辐照相稳定性发生变化的原因。     

COMPETING REACTIONS OF EXISTING Ni SILICIDE AND Ni OR Si INDUCED BY THERMAL ANNEALING AND MeV Si ION BEAM MIXING

The competing reactions between existing Ni silicides surrounded by Si and Ni were investigated by thermal annealing and MeV Si ion beam mixing. With high energy irradiation, the energy deposition at both interfaces, Ni/Ni silicide and Ni silicide/Si, is equal. Two MeV He~- RBS and TEM were used to obtain the reacted layer composition and epitaxial orientation, respectively. Also glancing angle Co K_a. X-ray diffraction was utilized to identify phase formation. The main results indicate that the existing silicides preferentially react with Ni layer, and that there are pronounced differences of Ni silicide phase transition between thermal annealing and MeV Si ion beam mixing, even though the mixing was performed in radiation enhanced diffusion regime. The results can be explained in term of the heat of silicide formation and surface energy change.     

Study of ion beam induced mixing during sputter depth profiling of thin films by LEIS

Ion beam induced mixing during sputter depth profiling was studied for tantalum and lead marker layers in silicon with 5 keV neon by low energy ion scattering spectroscopy (LEIS). The diffusion approximation was used to calculate mixing efficiency values (D/JF_d) from decay length measurements. The mixing efficiency values are shown to be sensitive to the preferential sputtering which takes place during ion bombardment. TRIM simulations for Ta/Si are shown to agree with the experimentally determined value for preferential sputtering. Depth profiling at high temperature is shown to separate some of the interrelated mixing mechanisms of radiation enhanced diffusion (RED) and radiation induced segregation (RIS). For the Ta/Si system the mixing efficiency value is observed to remain constant regardless of the 5 keV inert gas ion beam used for depth profiling.     

强脉冲离子束辐照混合的RBS研究

采用卢瑟福背散射(Rutherford backscattering spectroscopy,RBS)方法对强脉冲离子束辐照Ti/Al、Al/Ti和Ni/Ti三组薄膜/衬底体系所形成的混合层进行了研究.在Ni/Ti组合中形成了厚度比离子射程大得多的、混合度较高的梯度混合层.发现熔融态混合的程度不仅取决于两材料在熔融态的表面张力的差别,而且取决于它们熔点的差异.这两个参量较接近的混合程度较好.     

离子束混合及离子注入陶瓷材料表面改性研究概述

对离子注入陶瓷材料引起的辐照损伤和材料力学性能、摩擦学性能的改善及陶瓷基体上金属薄膜的离子束混合增强粘着研究的进展进行了综述。