SiC埋层结构与C^＋注入剂量关系

采用ＭｅｔａｌＶａｐｏｒＶａｃｕｕｍＡｒｃ（ＭＥＶＶＡ）离子源的离子束合成法，往Ｓｉ衬底注入剂量为３．０×１０＾１７～１．６×１０＾１８ｃｍ＾－２的Ｃ＾＋制成ＳｉＣ埋层，Ｃ＾＋离子束的引出能量为５０ｋｅＶ，光电子能谱和红外吸收谱表明ＳｉＣ埋层的结构特征明显地依赖于剂量，采用ＭＥＶＶＡ离子源可以平均衬底温度低于４００℃时得到含有立方结构的ＳｉＣ埋层。     

高温碳离子注入形成碳化硅埋层的结构研究

采用离子束合成法,将p型(100)单晶硅衬底加热并保持在700℃的条件下分别进行剂量为8.0×1017cm-2和9.0×1017cm-2的C+注入,随后在氩气保护下经1250℃退火5h后形成β-SiC埋层。借助红外反射光谱、卢瑟福背散射能谱以及高分辨透射电镜等测试手段,对退火前后碳化硅埋层的组分及结构进行了表征分析,结果证明形成的碳化硅埋层结晶质量较好,并与硅衬底呈良好的外延关系。     

制备AlN薄膜为绝缘埋层的新型SOI材料

采用离子束增强技术（IBED）在Φ100mm硅片上合成了AlN薄膜。以速率0.05nm/s蒸发高线Al得到AlN样品，XPS结果证实了成功合成了AlN薄膜，其N／Al比为0.618：1，扩展电阻结果表明其绝缘性能良好，原子力显微镜（AFM）显示其表面平整光滑，均方根粗糙度（RMS）为0.13nm，满足键合需要。利用智能剥离技术（Smart-cut process)成功地制备了以AlN薄膜为埋层的SOI（silicon-on-insulator)材料。剖面透射电镜照片（XTEM）给出了此SOI结构，高分辨TEM实验结果表明上层硅具有与衬底硅相似的结晶质量可满足器件制造的要求。     

半导体SiC材料的外延生长

ＳｉＣ具有禁带宽度大、热导率高、电子的饱和漂移速度大、临界击穿电场高和介电常数低等特点，在高频、大功率、耐高温、抗辐照的半导体器件及紫外探测器和短波发光二极管等方面具有广泛的应用前景。本文简要介绍ＳｉＣ半导体材料的液相外延、化学气相和分子束外延生长的概况及生长过程中杂质的控制。     

CVD法水蒸气条件下制备SiC块体

以三氯甲基硅烷（ＭＴＳ）为原料,在无水蒸气和有水蒸气加入的条件下采用化学气相沉积（ＣＶＤ）法制备出ＳiＣ块体材料,在９５０~1200℃的范围内,水蒸气水温２０~80℃时由Ａr鼓泡引入反应器中进行沉积,得到的产物基属β-SｉＣ,其中混有少量的二氧化硅。结果表明,无水蒸气时ＳiC的沉积速率随沉积速率湿度升高而略有升高,通过 入水蒸气后ＳiC的沉积速率有所提高,当水蒸气的引入温放为２０℃、沉积温度为１０５０℃时,沉积速率大达到０．９mm/h;随水蒸气引入量的增加,ＳiC的沉积速率呈降低趋势,同沉积反应的机理进行了初步分析。     

SiC及a-SiC：H薄膜的辐照及其进展

SiC是一种宽带隙半导体材料,在高温,高频在,大功率,光电子及抗辐射等方面具有巨大的应用潜力,介绍了国外对该材料及其薄膜进行辐照的一些结果,并指出开展SiC及其薄膜辐照效应研究的重要意义,预测了其发展方向和应用前景。     

埋层裸露ZnO：Al-TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用不同方法制备了埋层裸露的ZnO：Al-TiO2复合薄膜，并对其表面形貌、微结构、薄膜厚度以及光催化能力几个方面进行了研究，发现这种结构的薄膜具有增强的光催化性能，于是利用Ag^＋的还原性设计实验对这种结构的光催化机理进行了进一步研究，结果表明，暴露的ZnO：Al埋层作为复合半导体的N极，可以通过界面向溶液中提供光生电子自由e^-，从而抑制光生电荷的复合，提高光催化性能。     

FCVI工艺制备了SiCf／SiC复合材料结构与性能研究

采用热梯度制流动力气相渗积（FCVI）工艺制备SiCf/SiC复合材料,测试了复合材料的性能,制备了复合密度达到2．3g/cm^3,强度为291MPa,断裂韧性为11.4MPa.m^1/2,运用SEM,TEM,X射线衍射等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征,结果表明：渗积的基体材料为β－SiC,晶粒尺寸为亚微米级,结晶度良好,通过对断口形貌的观察,分析了增韧机制。     

The effect on the tensile properties of PIP-processed SiC/SiC composite of a chemical vapor-infiltrated SiC layer overlaid on the pyrocarbon interface layer

A chemical vapor-infiltrated (CVI) SiC layer is often deposited on the pyrocarbon (PyC) fiber–matrix interface layer in SiC fiber-reinforced SiC matrix (SiC/SiC) composites. It is normally applied to protect the PyC layer from reacting with molten Si or sintering aids during manufacturing, and to guard against the effects of high temperature, oxidation and moisture during use. In this study, we investigated the effect of this SiC layer on the tensile properties of a composite. Tensile tests of our composite samples showed the SiC layer to have no noticeable effects on its ultimate load or fracture strain, whereas it decreased the load-to-strain ratio and proportional limit. The test results were analyzed by carrying out element tests on filaments and fiber bundle samples, fracture mirror analysis of pullout fibers, and finite element analysis (FEA) of residual thermal stress around the interface.     

溶胶凝胶法制备碳化硅陶瓷材料及其性能的研究

以甲基三乙氧基硅烷为原料,盐酸为催化剂,乙醇为溶剂在一定的条件下制备二氧化硅溶胶,再与竹炭粉、硅粉按照一定的比例充分混合均匀,在Ar气氛下经高温烧结制得SiC陶瓷材料。借助FT-IR、SEM-EDS和XRD等测试方法对转变为SiC过程中的物理化学结构变化、显微结构和物相变化进行了表征,并对其吸附性能和导电性能进行了试验。试验结果表明,在竹炭转变为SiC的高温处理过程中,化学键Si—O键基本上全部转变为Si—C键;竹炭的显微结构很好的留在了SiC陶瓷中;竹炭SiC陶瓷材料是一种包含单质Si、C和SiC多相组分的复合材料。在1650℃条件下的SiC陶瓷材料的吸附能力比其它两个要高;竹炭SiC材料具有较低的电阻率,是一种半导体材料。     

低损耗铁粉芯的制备与磁性研究

通过三层包覆法制备了铁粉芯,用XRD和BH分析仪对其结构和磁性能进行了分析。研究发现,在1kHz频率下初始磁导率随温度变化,样品具有良好的温度稳定性;在f=1kHz、Bm=1T的损耗为115.6W/cm3,样品具有低损耗特征。     

碳化硅微粉的低温合成与制备

以硅溶胶为硅源,淀粉为碳源,采用低温碳热还原法合成了SiC微粉.实验结果表明:淀粉热解得到的碳颗粒和硅溶胶中的SiO2能形成较好的包覆,增大了接触面积,促进了反应的进行.在1700℃下反应1h,反应前驱体全部转化为β-SiC,产物为SiC颗粒和纳米棒的混合物.升高反应温度和延长反应时间都能显著增加转化率.但温度过高会导致晶粒长大.     

激光增材制造用SiC粉末制备及成形工艺探索

为制备高强度复杂形状SiC陶瓷零件,以酚醛树脂(PF)为粘接剂,分别采用机械混合法(SPM)和搅拌蒸发法(SPC)制备两种SiC复合粉末,并对两种粉末进行了SEM电镜扫描、SLS成形、碳化和渗硅反应烧结处理.研究表明,在激光功率10 W,分层厚度0.1 mm,扫描速2 000 mm/s,扫描间距0.2 mm时,SLS坯体密度大(1.259 g/cm3),生产效率高.利用SPC粉末制得的SLS坯体内部孔隙更多,碳化和渗硅烧结后坯体密度明显增加.采用SPC粉末所制零件最终力学性能更好,更适于生产.在最优工艺条件下,制备了复杂形状的高性能SiC零件.     

Study on microstructures and mechanical properties of short-carbon-fiber-reinforced SiC composites prepared by hot-pressing

Short-carbon-fiber-reinforced silicon carbide composites were prepared by hot-pressing with SiC powder, Polycarbosilane as precursor polymer and MgO–Al₂O₃–Y₂O₃ as sintering additives. The phase composition, microstructure and mechanical properties of the composites with different Polycarbosilane content were investigated. The results showed that, dense composites could be prepared at a relatively low temperature of 1800 °C via the liquid-phase-sintering mechanism and the highest mechanical property was obtained for the composites with 20 wt.% PCS and 8 wt.% sintering additives. The amorphous interphase formed during sintering process in the composites not only contributed to the densification of the composites, but also improved the fiber–matrix bonding. The nano-silicon carbide derived from Polycarbosilane, could also play a role of improving the relative density of the composites.     

SiC一维、准一维纳米材料的制备工艺研究

综述了近年来SiC一维、准一维纳米材料制备工艺的最新研究进展,重点介绍了模板生长法、化学气相沉积法、熔体生长法、碳热还原法和溶胶-凝胶法的工艺特点,并对不同工艺方法制备的SiC一维、准一维纳米材料的微观形貌、优异性能进行了简要概述,总结了现阶段SiC一维、准一维纳米材料制备工艺研究所面临的问题及发展前景.     

SiC吸收剂电磁参数及吸波性能研究

采用HP-8510B微波矢量网络分析仪测试了超细SiC、SiC晶须和纳米SiC的电磁参数,并对三者的电磁参数进行了比较,结果表明粒径较小的纳米SiC的电磁参数在大部分所测试频段上均高于其余二者.根据电磁波传输线理论计算了3种SiC吸收剂的反射率曲线,发现纳米SiC的吸波性能明显优于超细SiC和SiC晶须.纳米SiC吸收剂的吸收峰随着厚度的增加而增大,谐振频率随着厚度的增加而向低频转移.纳米SiC吸收剂在涂层厚度为5.0mm时,吸收峰值可达-8.45dB,谐振频率为7.12GHz,小于-5dB的频宽为1.8GHz.