PZT／Si薄膜的扩散反应研究

运用ＸＰＳ和ＡＥＳ研究了ＰＺＴ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，气氛中的气通过ＰＺＴ的缺陷通道扩散到ＰＺＴ／Ｓｉ同旧，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的缺陷扩散么样品表面形成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膜层和和ＳｉＯ２界面层中。在ＰＺＴ膜层内，有     

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界面休学结构和性能的影响：在ＰＺＴ薄膜和Ｓｉ工间增加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ＰＴ薄膜具有和体相材料相摈 电常数和铁电性能。     

Cr／SiO2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庆产物。研究结果表明，Ｃｒ／ＳｉＯ２体系的界面还原反应主要是Ｃｒ与Ｓｉ２的反应，其还原反应产物是ＣｒＳｉ和Ｃｒ２Ｏ２物种。界面还原反 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Ｓｉ２层的扩散过程所控制，界面还原反应的表观活化能力为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。     

SiC表面氧化及其对SiC/Fe界面稳定性的影响

烧结致密的α－ＳｉＣ在静态空气气氛中经１２００℃×１０ｈ氧化,在其表面形成一层致密的氧化膜,该层氧化膜具有β－方石英晶体结构．氧化膜的生长由Ｏ２通过ＳｉＯ２晶格间隙的扩散控制． ＳｉＣ／Ｆｅ界面反应剧烈,界面稳定性极差. ＳｉＣ表面氧化能有效阻挡该界面反应,提高其稳定性． ９００℃以下长时间保温,氧化 ＳｉＣ／Ｆｅ界面十分平直,无明显反应的迹象,界面十分稳定．但随着温度的升高,界面稳定性越来越低,在局部区域内开始发生反应,并逐渐扩展到整个界面,最终导致氧化膜遭到破坏,失去阻挡界面反应的作用．氧化膜与ＳｉＣ、Ｆｅ热膨胀系数不匹配所造成的应力集中,以及氧化膜中存在的孔隙可能是导致氧化膜在热处理过程中遭到破坏的主要原因．     

脉冲激光淀积法在Pt/TiO_2/SiO_2/Si(001)衬底上制备Pb(Ta_(0.05)Zr_(0.45)Ti_(0.50))O_3薄膜的铁电性质研究

用脉冲激光淀积方法在Ｐｔ／ＴｉＯ２／ ＳｉＯ２／ Ｓｉ（００１） 衬底上制备了掺Ｔａ 的ＰＺＴ 薄膜。此薄膜显示了理想的铁电性。漏电流特性表明这种异质结构中Ｓｃｈｏｔｔｋｙ 场发射机制起主要作用。扫描电镜形貌照片表明ＰＺＴ 薄膜结晶很好并且异质结构界面无明显扩散。     

脉冲激光淀积法在Pt／TiO2／SiO2／Si（001）衬底上制备Pb（Ta0.05Zr0.45T …

用脉冲激光淀积方法在Ｐｔ／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ（００１）衬底上制备了掺Ｔａ的ＰＺＴ薄膜,此薄膜显示了理想的铁电性。漏电流特性表明这种异质结构中Ｓｃｈｏｔｔｋｙ场发射机制起主要作用。扫描电镜形貌照射表明ＰＺＴ薄膜结晶很好并且异质结构界面无明显扩散。     

Si／SiC材料900℃时的氧化

研究了反应烧结碳化硅（Ｓｉ／ＳｉＣ）材料在９００℃时的氧化过程及添加Ｎｉ、Ａｌ元素对其氧化过程的影响。结果表明,Ｓｉ／ＳｉＣ材料的氧化过程遵循抛物线规律,并在Ｓｉ／ＳｉＣ材料氧化表面出现针状ＳｉＯ２。Ｓｉ／ＳｉＣ中添加Ｎｉ、Ａｌ元素后,氧化表面比较光滑,针状ＳｉＯ２消失,从而提高了其抗氧化能力。     

SiC纤维补强微晶玻璃基复合材料的界面结合

本文通过ＳｉＣ纤维对ＬＣＡＳ（Ｌｉ２Ｏ－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）和ＭＡＳ（ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）微晶玻璃的补强，观察和分析了在不同复合系统中纤维与基体的界面结合。在ＳｉＣ纤维／ＬＣＡＳ微晶玻璃复合系统中，发现纤维与基体之间有一中间界面层，它主要是在复合材料的烧结过程中通过扩散形成，并且于１２００℃时在界面上形成富Ｃ层。ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃基复合材料由于在烧结过程中有化学反应发生     

高取向度PZT铁电薄膜的研制

用无机盐替代锆卤,通过Ｓｏｌ＝Ｇｅｌ方法,合成均匀、稳定的ＰＺＴ溶胶。采用Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｐｉ基片加入ＰＴ过渡层,经快速热处理制备出沿（１００）高度定向的ＰＺＴ陶瓷薄膜,此薄膜具有良好的铁电性能。     

溅射PZT薄膜的晶体结构和快速热处理

采用常温射频（ＲＦ）溅射法和快速热处理相结合的技术，在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上，制备出具有铁电性的ＰＺＴ薄膜。研究了快速热处理工艺条件对ＰＺＴ薄膜性能的影响。通过Ｚ射线衍射法、ＳＥＭ和ＡＥＳ等方法，分析了ＰＺＴ薄膜的晶体结构、微结构、薄膜和电极间的界面效应。     

Al／SiC复合材料界面反应的DTA研究

本文以多层膜模拟复合材料界面反应，用ＤＴＡ及ＸＲＤ研究了ＴｉＣ，Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２作为Ａｌ／ＳｉＣ体系的反应阻挡层的作用．发现经７００℃，１ｈ处理后，Ａｌ２Ｏ３不与Ａｌ或ＳｉＣ反应，有很好的阻挡作用；ＴｉＣ与Ａｌ反应生成ＴｉＡｌ３后也能阻止Ａｌ与ＳｉＣ的反应；ＳｉＯ２与Ａｌ反应，导致一定数量的Ｓｉ溶入Ａｌ中，是否起阻挡作用有待进一步分析．     

PZT—NiTi铁电—铁弹多层膜的制备及表征

用溶胶－凝胶法制备了ＰＺＴ压电薄膜,研制了Ａｕ／ＰＺＴ／ＰＴ／ＴｉＯ２／ＮｉＴｉ／Ｓｉ（１００）多层膜结构,用ＸＲＤ,ＡＦＭ,ＴＥＭ－ＥＤＸ和ＳＡＤ技术考察了薄膜的表面形貌,相结构演化,以及面的元素分布特性。结果表明：ＰＺＴ膜与ＮｉＴｉ合金膜的结合良好,稳定;ＰＴ层的引入,使无定型ＰＺＴ薄膜在５５０℃退火后,转变为钙钛矿结构,降低了晶化温度,并有效地抑制焦碌石相的形成;ＮｉＴｉ薄膜结晶良好;ＴｉＯ     

SiC（w）／TZP＋mullite陶瓷复合材料界面和组成设计与力学性能

本文从理论上分析了ＳｉＣ（ｗ）ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料界面残余热应力及其在基质内的分布规律。提出在ＳｉＣ（ｗ）表面涂复Ａｌ２Ｏ３和在ＰＺＴ中加入ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）联合作用来降低晶须／基质界面残余热应力的界面设计方案，导出ＳｉＣ（ｗ）和ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）协同补强ＰＺＴ的匹配条件。制备了ＳｉＣ（ｗ）／ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料并了ＳｉＣ（ｗ）表面涂层Ａｌ２Ｏ３厚度和ＳｉＣ（ｗ     

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

为研究氧化铱（ＩｒＯ２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲性能的影响。利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ２薄膜,并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜,讨论了溅射参数（溅射功率、Ａｒ／Ｏ２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶,取向和形态的影响。     

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

为研究氧化依（ＩｒＯ_２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲劳性能的影响,利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ_２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ_２薄膜．并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜．讨论了溅射参数（溅射功率、 Ａｒ／Ｏ_２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶、取向和形态的影响．     

液相法制备碳—碳复合材料Si—W防氧化涂层中的晶粒长大

研究了液相法制备Ｃ／Ｃ复合材料的Ｓｉ－Ｗ涂层及其在氧化试验中晶粒长大的过程，实验结果表明：在涂层制备过程中，有液态Ｓｉ参与的Ｓｉ和Ｗ的液－固反应在生成ＷＳｉ２的同时，在液－固界面张力的作用下，ＷＳｉ２晶粒迅速靠近；在涂层氧化过程中，在ＷＳｉ２晶体界面能和液－固界面张力的联合作用下，ＷＳｉ２晶粒通过溶解－沉淀的方式发生异常生长，进一步的观察表明，涂层中的晶粒长大能提高涂层的防氧化性能。     

液相法制备联碳－碳复合材料Si－W防氧化涂层中的晶粒长大

研究了液相法制备Ｃ／Ｃ复合材料的Ｓｉ－Ｗ涂层及其在氧化试验中晶粒长大的过程实验结果表明：在涂层制备过程中，有液态Ｓｉ参与的Ｓｉ和Ｗ的液－固反应在生成ＷＳｉ２的同时，在被－固界面张力的作用下，ＷＳｉ２晶粒迅速靠近；在涂层氧化过程中，在ＷＳｉ２晶体界面能和液－固界面张力的联合作用下，ＷＳｉ２晶粒通过溶解－沉淀的方式发生异常长大．进一步的观察表明，涂层中的晶粒长大能提高涂层的防氧化性能．     

O′-Sialon-BN复合材料在钢液中的侵蚀机理

研究了Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ复合材料在钢液中侵蚀的热力学和动力学过程,结果表明,Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ侵蚀的主要原因是钢液中的［Ｍｎ］与试样晶粒间少量玻璃相中的ＳｉＯ_２发生化学反应生成ＭｎＯ－ＳｉＯ＿２－Ａｌ＿２Ｏ＿３低熔点渣相并溶解;同时,钢液中的［Ｏ］与试样中的Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ反应生成ＳｉＯ＿２和Ａｌ＿２Ｏ＿３,产物 ＳｉＯ＿２又被钢液侵蚀掉;但 ＢＮ不易与钢液反应．因此,ＢＮ晶粒在侵蚀层内壁聚集,逐渐形成较厚的扩散层．阻碍了试样在钢液中侵蚀反应的进行．Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ复合材料抗钢液侵蚀的动力学分为两段控制：前期由界面化学反应控制,后期由扩散控制,由此分别得出相应的侵蚀速度方程     

Si3N4陶瓷材料高温氧化层的分析

利用ＸＲＤ，ＥＰＭＡ，ＸＰＳ和ＳＥＭ的分析方法，研究了在１３００℃下氧化后Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面氧化层的组成的形貌，结果表明，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的表面氧化层是由方石英相和含有Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ等杂质的ＳｉＯ２质玻璃相所组成，其中ＳｉＯ２玻璃相听Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ等杂质的含量随氧化时间的增加而逐渐增加，同时在氧化层的内部都还存在部分Ｓｉ２Ｎ２Ｏ相。